REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
SAIA INTERNACIONAL
UNIONES SOLDADAS Y
ADHERENTES
Realizado Por:
Mardeleinys J. Yeguez De la R.
Chile, junio 2022
Desarrollo: (10 puntos)
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1. Explique cómo se clasifican las soldaduras.
Las soldaduras se clasifican en:
Soldadura por Resistencia. Es un proceso termoeléctrico en el que se genera calor mediante el
paso de una corriente eléctrica en la zona de unión de las partes que se desea unir con un tiempo,
precisión y presión controlada.
Soldadura por arco. El segundo de los tipos de Soldadura más conocidos, y que engloban algunos
de los subtipos más usados, es el de la Soldadura por arco, el cual es nombrado de esta forma ya
que crea un arco voltaico entre el metal y el electrodo, calentándolo hasta su punto de fusión;
siendo así uno de los más reconocidos por sus bajos costos.
Soldadura por gas. Es uno de los tipos de Soldadura más antiguos, utilizando la combustión de
acetileno en oxígeno (soldadura autógena), permitiendo alcanzar una llama que supera los 3.200
°C.
Soldadura de estado sólido. Otro de los tipos de Soldadura más importantes y que tiene mayores
variantes, es la Soldadura de estado sólido, en la cual las uniones se realizan mediante presión y
vibración, logrando el intercambio de átomos entre los materiales, teniendo la gran diferencia de
no usar calor para lograr la fusión.
Soldadura con energía. También conocido como Soldadura láser o Soldadura de electrones, el
último de los tipos de Soldadura es uno de los más actuales, pues como sus denominaciones lo
indican, utilizan un láser o haz electrónico altamente enfocado para lograr la fusión y
recristalización de los materiales.
2. Realice un cuadro diferencial de las soldaduras por arco eléctrico, soldaduras especiales TIG,
MIG, MAG, soldadura oxiacetilénica, en cuanto a: a. Aplicación. b. Procedimientos c. Equipos
d. Prevención de seguridad.
Tipo de
Soldadura
TIG
Aplicación
Procedimientos
El Tungsten Inert Gas
emplea un electrodo
permanente
de
tungsteno, aleado a
veces con torio o
zirconio
en
porcentajes
no
superiores a un 2%.
El tungsteno (funde
a
3410
ºC),
acompañada de la
protección del gas, la
punta del electrodo
apenas se desgasta
tras
un
uso
prolongado.
El arco salta entre
el electrodo de
Wolframio
o
tungteno (que no
se consume) y la
pieza,
el
metal
de
aportación es una
varilla
sin
revestimiento de
composición
similar a la del
metal
base.
Equipos
1. Generador de
corriente
2. Torci, a su vez
compuesta por:
- Electrodo de
tungsteno
- Boquilla de paso
de gas para gas de
protección
- Vaina aislante
- Suministro de
energía (conductor
eléctrico)
3. Botella de gas de
suministro de gas
inerte
4. Posible varilla de
metal de relleno
5. Máscara
Prevención de Seguridad
existe un peligro debido a
sustancias
cancerígenas
peligrosas
durante
la
soldadura TIG, ya que el
acero al cromo-níquel se
suelda
con
frecuencia
mediante este proceso. Esto
produce compuestos de
óxido de níquel y cromo (VI),
que pueden irritar el tracto
respiratorio y dañar el
sistema nervioso. Por lo
tanto, es esencial una
protección efectiva en el
trabajo mediante el uso de
potentes
sistemas
de
extracción y dispositivos de
filtración.
MIG/MAG
Consiste
en
mantener un arco
entre un electrodo
de
hilo
sólido
continuo y la pieza a
soldar.
Aquí se sustituye
el
electrodo
refractario
de
wolframio por un
hilo de alambre
continuo y sin
revestimiento que
se hace llegar a la
pistola junto con
el gas. Según sea
el gas así recibe el
nombre, (MIG =
Metal Inert Gas) o
MAG si utiliza
anhídrido
carbónico que es
más barato.
Oxiacetilénica Es un tipo de
soldadura autógena.
Se puede efectuar
como
soldadura
homogénea
o
heterogénea,
dependiendo de si el
material
de
aportación es o no
del mismo tipo que
el de base, o sin
aporte de material
como
soldadura
autógena.
Se usa un soplete
que
utiliza
oxigeno
como
comburente
y
acetileno como
combustible Se
produce
una
delgada llama de
color celeste, que
puede llegar a una
temperatura
próxima a 3500
grados
centígrados.
-
Una máquina
soldadora
- Un alimentador
que controle el
avance
del
alambre a la
velocidad
requerida
- Una pistola de
soldar que dirija
el alambre a la
zona de soldar
- Un carrete de
alambre de tipo
y
diámetro
específico
- Regulaciones
para
intensidades
amperajes
y
polaridades de
corriente
- Una botella de
acetileno disuelto en
acetona.
- Una botella de oxígeno
a gran presión provista
también
de
manómetros de control
de baja y alta presión, y
de válvulas de cierre y
reducción.
- Como material de
aportación se emplean
varillas metálicas de la
misma composición que
el metal que se desea
soldar.
El
desoxidante
depende
de
la
naturaleza
de
los
metales que se suelden.
- - Tuberías, por lo
general de goma, que
conducen el acetileno y
el oxígeno hasta el
soplete.
-Soplete
-
Gas protector que
evite
la
contaminación del
aire con el baño de
fusión
-
gafas protectoras
ropa protectora
guantes
3. Explique la Representación simbólica de soldadura estándar AWS.
AWS (American Welding Society) por sus siglas. Es el código de soldadura emitido por
la Sociedad de Soldadura de Estados Unidos, puede ser usado con acero de carbono y de baja
aleación. Esta norma comprende la fabricación de estructuras; construcciones de puentes y
edificios; especialmente de electrodos, alambres y fundentes para soldadura; así como
estándares para calificación de soldadores y operarios, pruebas, inspección y en general todo
lo relacionado con soldadura.
La flecha del extremo del símbolo señala las juntas de las piezas para soldar. El cuerpo
del símbolo contiene tantos de los siguientes elementos como se juzgue necesario:
- Línea base o de referencia
- Cabeza de flecha
- Símbolos básicos.
- Dimensiones
- Símbolos complementarios
- Símbolos de acabado
- Cola adicional
- Especificaciones o procesos.
4. Especifique los diferentes tipos de juntas.
Junta a Tope: En este tipo de junta se unen dos metales simplemente juntando sus
extremos y luego realizando la operación de soldadura. Estos dos objetos son casi
paralelos y no se superponen. Este ejemplo muestra una sola junta a tope en V.
La junta en T o la junta de filete: es el tipo más común de junta de soldadura. En una
junta en T, dos miembros se sueldan entre sí como se muestra en la siguiente figura.
Como sugiere el nombre, dos placas o tuberías están a 90 grados entre sí formando la
forma de la letra T.
Junta de esquina: en la configuración de junta de esquina, dos miembros están
soldados entre sí en los bordes. El ángulo formado entre dos miembros será >30° y
<135 grados. La apariencia de la soldadura en una soldadura de esquina es similar a
una junta en T.
Junta de borde: una junta de borde o simplemente llamada junta paralela es una
configuración de junta soldada mediante la colocación de dos miembros paralelos
entre sí. Las juntas de borde no se utilizan con mucha frecuencia en las estructuras.
Junta traslapada: en una configuración de junta traslapada, dos miembros se colocan
uno sobre el otro para superponerse y soldarse mediante una soldadura de filete.
Cuando se diseña una junta traslapada, la superposición entre las dos placas debe ser
al menos cuatro veces el espesor de la placa, pero no menos de 25 mm. Las juntas
traslapadas se utilizan principalmente en el proceso de soldadura por resistencia
(RW).
Unión cruciforme: es un tipo especial de unión en la que se sueldan 3 miembros en
un ángulo recto que aparece como un signo más, como se muestra en la siguiente
figura. Estas juntas se utilizan para soportes estructurales, fabricación de barreras y
otras aplicaciones especiales.
Junta biselada acampanada: se forman entre miembros redondos o al menos un
miembro de placa. En la siguiente figura se muestran juntas de ranura acampanada
simples.
Junta de soldadura de filete sesgada: es un tipo de soldadura de filete o juntas en T
en las que el ángulo entre las partes unidas es mayor de 100 ° o menos de 80 ° y se
denominan juntas en T sesgadas. La longitud efectiva en el caso de una unión sesgada
es la longitud total de la soldadura de filete. La garganta efectiva de una junta sesgada
será la dimensión más pequeña desde la raíz hasta la cara del diagrama, menos la
distancia de reducción de pérdida Z.
4. Desarrolle los procedimientos y aplicaciones de las uniones adherentes.
El uso de adhesivos poliméricos para unir componentes en aplicaciones estructurales, semi
estructurales y no estructurales se ha expandido mucho en años recientes, como resultado de las
ventajas únicas que los adhesivos ofrecen para ciertos procesos de ensamble, así como por el
desarrollo de nuevos adhesivos que aseguran buenos resultados y son ambientalmente aceptables.
La tecnología de unión adhesiva es atractiva para la industria porqué permite flexibilidad en
la selección de materiales, el diseño del producto y la fabricación del mismo hasta su ensamblaje final.
Además, la unión adhesiva ejerce una profunda influencia en el coste de fabricación y la calidad del
producto, otorgando así un significante ahorro productivo y una significante ventaja competitiva con
respecto a los métodos tradicionales de fabricación.
Existen muchos tipos de adhesivos para varias aplicaciones. Se clasifican en una variedad de
formas, según su química (epóxicos, poliuretanos, poliimidas), su forma (pasta, líquido, película,
bolitas, cinta), su tipo (fusión caliente, fusión caliente reactiva, termoestable, sensibles a la presión,
de contacto) o por su capacidad de soporte de carga (estructural, semi estructural o no estructural).
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Clasificación de Adhesivos
NATURALES. Los adhesivos naturales son materiales derivados de fuentes como plantas y animales,
e incluyen las gomas, el almidón, la dextrina, el flúor de soya y el colágeno. Este tipo de adhesivos se
limita aplicaciones de bajo tensión.
INORGÁNICOS. Lo adhesivos inorgánicos se basan principalmente en el silicio de sodio y el oxicloruro
de magnesio, aunque el costo de estos es relativamente bajo, su resistencia es similar a los naturales.
SINTÉTICOS. Los adhesivos sintéticos constituyen la categoría más importante en la manufactura;
incluyen diversos polímeros termoplásticos y duro plásticos.
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Tipos de adhesivos
De base acuosa. Se basan en dispersiones o soluciones de polímeros. El adhesivo seco al evaporarse
el agua en el contenido. A temperaturas altas dilata poco en pegar, pero a temperaturas bajas tarda
mucho e secar. Algunos de ellos son colas vinílicas o celulósicas
De base solvente. Disoluciones de polímeros en un solvente orgánico, el secado se produce al
evaporarse el disolvente. Al aplicar estos adhesivos se debe tomar en cuenta que este no ataque por
disolución a las superficies a unir. Ejemplos: colas de contacto o impacto
Adhesivos reactivos. Estos no contienen agua ni otros elementos orgánicos ya que por medio de
sustancias químicas hacen secado. Son muy utilizados en la industria por su rapidez de secado y por
tener una buena relación al mantenerse unidos en cambios drásticos de temperatura. Ejemplos:
poliuretanos, siliconas, anaeróbicos.
Adhesivos Termofusibles. Son una sustancia solida que una vez fundida se puede emplear como
adhesivo, y al enfriarse de nuevo adquiere su dureza original. Se utilizan en la industria automotriz y
en la aeroespacial.
Problemas:
1. Una carga de 100 kN se transmite de una placa de acero laminado en caliente de de 6 mm
soldado a una columna de acero E6010, como se ilustra en la figura con soldaduras de filete
de 6 mm. Determine el esfuerzo máximo que puede soportar la soldadura y la columna de
acero. (5 puntos)
𝐴 = 0,707ℎ(2𝑏 + 𝑑) = 0,7070(6){2(50) + 160 } = 1.102,92 𝑚𝑚2
𝑡` =
𝑉
𝐴
=
50(10)3
1.102,92
𝑏2
= 45,33 𝑀𝑝𝑎
502
𝑥̅ = 2𝑏+𝑑 = 2(50)+160 = 9,61 𝑚𝑚
-
Distancias
𝑟𝐴= 𝑟
𝐵= {(160/22 )+(50−10,4)2 }
𝑟𝑐= 𝑟
𝐽=
8𝑏3 +6𝑏𝑑 2 +𝑑 3
12
+
𝑏4
2𝑏+𝑑
=
𝐷= {(160/22 )+(10,4)2 }
8(50)3 +6(50)(160)2 +(160)3
12
+
1/2
1/2
=89,26
=80,67
(50)4
2(50)+(160)
= 1,06 (10)6 𝑚𝑚4
𝑀 = 𝐹𝑙 = 50(100 + 10,4) = 5520 𝑁𝑚
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Esfuerzos cortantes secundarios τ en cada extremo o esquina
𝑡``𝐴 = 𝑡``𝐵=
𝑀𝑟
𝐽
=
5520(103 )(89,26)
1,06(106 )
= 46,48 Mpa
𝑡``𝐶 = 𝑡``𝐷=
𝑀𝑟
5520(103 )(80,67)
=
= 42 Mpa
𝐽
1,06(106 )
𝑡 max= 𝑡𝐶= 𝑡𝐷= 42 𝑀𝑝𝑎
2. Una barra de acero 1015 de sección rectangular 1/2 × 2 pulg soporta una carga estática de
80klb. Está soldada a una escuadra de ensamble con una soldadura de filete de 5/16 pulg y
con 2 pulg de longitud a ambos lados, con un electrodo E70XX, como se muestra en la figura.
Utilice el método del código de soldadura. (5 puntos)
a) ¿Es satisfactoria la resistencia del metal de aporte?
𝐹 = 4,64𝑙 = 4,64(4) = 18,56 𝐾𝑖𝑝
Como 18,56 ˂ 80 kip, la resistencia del metal no es satisfactoria.
b) ¿Es satisfactoria la resistencia de la unión?
𝑡𝑝𝑒𝑟𝑚= 0,4(𝑆𝑦 ) = 0,4 (27,5) = 11 𝐾𝑝𝑠𝑖
𝑡=
𝐹
80
=
= 64 𝐾𝑝𝑠𝑖
2ℎ𝑙 2(0,3125)2
𝜎=
𝐹
80
=
= 80 𝐾𝑝𝑠𝑖
𝑡𝑙 (1)2
2
𝜎𝑝𝑒𝑟𝑚 es 0,6𝑆𝑦 = 0,6(27,5) = 16,5
Como 𝜎𝑝𝑒𝑟𝑚 ˂ 𝞼 el esfuerzo de tensión en el cuerpo ni es satisfactorio.
