MODULO I . ENTRENAMIENTO DE SOLDADORES EN ACERO INOXIDABLE ( GTAW ) MRP-2015 INTRODUCCIÓN Los aceros inoxidables pueden ser soldados con diversos procesos en dependencia de los espesores y de la posición de la costura.
Uno de los procesos más extendidos para la soldadura de los aceros inoxidables, es el proceso GTAW (Gas Tungsten Arc Welding), que tiene las siguientes denominaciones:
GTAW – Gas Tungsten Arc Welding, según ANSI/AWS A3.0-89. 141 – Soldadura por arco con electrodo de volframio y gas inerte, según EN 24063. TIG – Tungsten Inert Gas (Término antiguo de AWS).
La utilización frecuente del proceso GTAW en la soldadura de los aceros inoxidables se debe a las multiples ventajas que ofrece el proceso las cuales se indican a continuación:
? Se pueden obtener soldadura de alta calidad, generalmente libres de defectos. ? ? No se producen salpicaduras ni escoria comunes en otros procesos. Se pueden realizar soldaduras con ó sin la adición de material de aporte. ? Permite excelente control de la penetración del paso de raíz. ? Se pueden realizar soldaduras relativamente baratas a altas velocidades de producción. ? Se pueden emplear fuentes de poder relativamente baratas. ? El proceso permite un control preciso de las variables de soldadura. ? Puede emplearse para unir casi todos los metales incluyendo uniones de metales diferentes. ? Aunque se trata de un proceso manual, se puede automatizar para algunas aplicaciones en serie como el caso de tuberías (GTAW orbital) y fijaciones de placas en intercambiadores de calor.
Independientemente de las ventajas del proceso, resulta en ocasiones que los soldadores garanticen una soldadura con la sanidad aceptada por los códigos, en el caso de los aceros inoxidables teniendo en cuenta los defectos que se pueden presentar a partir de las condiciones físicas del metal base.
El presente material tiene como fin establecer una guía de ejercicios que deben desarrollar los soldadores para garantizar las habilidades necesarias que les permita una determinada calificación.
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MODULO I . ENTRENAMIENTO DE SOLDADORES EN ACERO INOXIDABLE ( GTAW ) MRP-2015 RECORDAR PRECAUCIONES DE SEGURIDAD
LA REALIZACION DEL PROCESO DE SOLDADURA POR ARCO ELECTRICO TRAE RIESGOS Y PUEDE SER NOCIVO PARA EL SOLDADOR Y PARA LOS DEMÁS, DEBIDO A QUE PUEDEN ESTAR EXPUESTOS A:
DESCARGA ELÉCTRICA – Puede matar. · El equipo de soldadura debe estar conectado a tierra según las normas aplicables. · No tocar las partes eléctricas bajo corriente o los electrodos con la piel desnuda, los guantes o las ropas mojadas. · Aislarse de la tierra y de la pieza a soldar. · Asegurarse de que su posición de trabajo sea segura.
HUMOS Y GASES – Pueden dañar la salud. · Mantener la cabeza fuera de los humos. · Trabajar con una ventilación adecuada y utilizar aspiradores en la zona del arco para evitar la presencia de gases en la zona de trabajo.
RAYOS DEL ARCO – Pueden herir los ojos y quemar la piel. · Proteger los ojos con máscaras para soldadura dotadas de lentes filtrantes y el cuerpo con prendas apropiadas. · Proteger a los demás con adecuadas pantallas o cortinas.
RIESGO DE INCENDIO Y QUEMADURAS · Las chispas (salpicaduras) pueden causar incendios y quemar la piel; asegurarse, por tanto de que no se encuentren materiales inflamables en las cercanías y utilizar prendas de protección idóneas.
PACE-MAKER (MARCA – PASOS) · Los campos magnéticos que derivan de corrientes elevadas podrían incidir en el funcionamiento de los pace-maker ( marca pasos). Los portadores de aparatos electrónicos vitales (pace – maker) deberían consultar el médico antes de acercarse a las operaciones de soldadura de arco, de corte, o soldadura por puntos.
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MODULO I . ENTRENAMIENTO DE SOLDADORES EN ACERO INOXIDABLE ( GTAW ) MRP-2015 4 EXPLOSIONES · No soldar en proximidad de recipientes a presión o en presencia de polvo, gas o vapores explosivos.
VESTUARIO DE PROTECCIÓN PARA SOLDADURA
Las prendas de protección para labores de soldadura tienen por objeto, proteger al usuario contra las pequeñas proyecciones de metal fundido y el contacto de corta duración con una llama.
EJERCICIO 1.1 Comprobar el cumplimiento de las medidas de seguridad del área de soldadura y del personal, para la realización sin riesgos del proceso de soldadura. OBJETIVO : Que los soldadores sean capaces de identificar los medios de protección necesarios para su protección personal y colectiva, durante la realización del proceso de soldadura, con el fin de reducir los riesgos de accidentes laborales. Paso 1 Comprobar si dispone del vestuario adecuado.
MODULO I . ENTRENAMIENTO DE SOLDADORES EN ACERO INOXIDABLE ( GTAW ) MRP-2015 5 GUANTES MANGAS BOTAS POLAINAS OVEROL Figura 1.1. Medios de protección personal para la realización del proceso de soldadura
PROTECCION VISUAL
Paso 2 Comprobar si posee los filtros de protección adecuados.
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MRP-2015 6 MODULO I . ENTRENAMIENTO DE SOLDADORES EN ACERO INOXIDABLE ( GTAW )
Figura 1.2. Careta para la protección de la cara y la vista. Tabla 1.1. Filtros recomendados en dependencia de la intensidad de corriente empleada.
En la tabla 1.1, se indican los filtros recomendados para una protección adecuada, en dependencia de la intensidad de corriente empleada.
VERIFIQUE SI USTED DISPONE DEL FILTRO ADECUADO, SI UTILIZARA DURANTE EL PROCESO DE SOLADURA GTAW, UNA INTENSIDAD DE CORRIENTE ENTRE, 50 – 150 A.
PROTECCION CONTRA LA EMANACION DE HUMOS
Paso 3 Comprobar si el área de trabajo cuenta con extractores de humos, u otro medio que garantice la evacuación de los mismos. Figura 1.3. Extractor de gases.
MODULO I . ENTRENAMIENTO DE SOLDADORES EN ACERO INOXIDABLE ( GTAW ) MRP-2015 7 PROTECCION COLECTIVA
Paso 4 Comprobar si existe la protección colectiva adecuada. Figura 1.4. Puesto de trabajo con protección colectiva, mediante cortinas.
Paso 5 Comprobar estado técnico de los cables y mangueras.
MODULO I . ENTRENAMIENTO DE SOLDADORES EN ACERO INOXIDABLE ( GTAW ) MRP-2015 8 Figura 1.5. Conexiones que deben revisarse antes de comenzar a realizar el proceso de soldadura GTAW. EJERCICIO 2.1 Realizar el afilado del electrodo no consumible, según el tipo de corriente y polaridad.
Objetivo : Obtener las habilidades en el afilado de los electrodos no consumibles para el proceso GTAW, garantizando la geometría recomendada, de acuerdo al tipo de corriente.
PREPARACIÓN DEL ELECTRODO
Es necesaria una particular atención en la preparación de la punta del electrodo. . Perfilar el electrodo de tungsteno, únicamente con una esmeriladora dotada de adecuados medios de protección, utilizando protecciones para la cara, las manos y el cuerpo. . Perfilar los electrodos de tungsteno con una muela abrasiva dura de grano fino, utilizada únicamente para perfilar el tungsteno.
Paso1 Esmerilar el extremo del electrodo de tungsteno en forma cónica por una longitud de 1.5 – 2 veces el diámetro del electrodo (figura 2.1).
MODULO I . ENTRENAMIENTO DE SOLDADORES EN ACERO INOXIDABLE ( GTAW ) MRP-2015 9 Figura 2.1. Afilado del electrodo para utilizar corriente directa, polaridad normal ( CD – ).
Esmerilar de forma tal que logre una estría vertical como se indica en la figura 2.2. Figura 2.2. Forma de afilar el electrodo no consumible. D (1.5 – 2) D ¼D
MODULO I . ENTRENAMIENTO DE SOLDADORES EN ACERO INOXIDABLE ( GTAW ) MRP-2015 10 EJERCICIO 3.1 Identificar las partes de la antorcha y ajuste de la extensión del electrodo.
OBJETIVO: Lograr habilidad en el ensamble del porta electrodo, fundamentalmente, en lo relacionado con el intercambio de toberas y electrodos y su ajuste en cuanto a su extensión.
Paso 1 Siguiendo el esquema de la figura 3.1, desarmar y armar el porta electrodo.
MODULO I . ENTRENAMIENTO DE SOLDADORES EN ACERO INOXIDABLE ( GTAW ) MRP-2015 11 Figura 3.1. Partes fundamentales del porta electrodo en el proceso GTAW.
Paso 2 Seleccione la tobera para un diámetro de electrodo de 1.6 mm, tomando como base la tabla 3.1 Tabla 3.1. Diámetros de toberas recomendados según el electrodo.
AJUSTE DEL ELECTRODO
El electrodo debe ajustarse en el porta electrodo de forma tal, que sobresalga de la tobera la longitud adecuada, según el tipo de junta a realizar. En las uniones a tope, el electrodo debe sobresalir entre 3 – 5 mm, en uniones en ángulo interior de 6 – 10 mm y en justas en esquina 3 mm, como se indica en la figura 3.2. 3- 5 mm
6 – 10 mm
3 mm máximo
MODULO I . ENTRENAMIENTO DE SOLDADORES EN ACERO INOXIDABLE ( GTAW ) MRP-2015 12 Figura 3.2. Distancia recomendada para la extensión del electrodo, a partir de la tobera. Antes de iniciar cualquier operación de soldadura, hay que VERIFICAR LAS CONEXIONES DEL CIRCUITO.
La instalación para la realización de la soldadura mediante el proceso GTAW, puede tener diferentes configuraciones, según el diseño de la fuente y accesorios adicionales. En la figura 4.1 se presenta un esquema de una fuente convencional. Equipos para la realización de la soldadura con el proceso GTAW con accesorios complementarios se muestra en la figura 4.2.
MODULO I . ENTRENAMIENTO DE SOLDADORES EN ACERO INOXIDABLE ( GTAW ) MRP-2015 Figura 4.1 Conexiones principales de una instalación convencional de soldadura GTAW. I- Conexión a la pieza; II- Conexión a la antorcha; III- Conexión del gas protector ;IV- Control del flujo de salida de gas; V- Flujómetro. Figura 4.2. Conexiones principales de una instalación de última generación para la soldadura GTAW.
EJERCICIO 4.1 Realizar las conexiones principales de una instalación para la soldadura mediante el proceso GTAW y ajuste de la fuente de potencia.
Objetivo : Conocer las conexiones de una instalación para la soldadura mediante el proceso de soladura GTAW y saber ajustar los parámetros del proceso.
Paso 1 Comprobar conexión de la antorcha y de la pieza (figura 4.3).
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