Fundamentos de Soldadura Industrial, Fricción y Desgaste de Materiales

Procesos de Soldadura

Soldadura por Fusión

• Soldadura por oxigás: Soldadura con O2 y gas combustible.
• Soldadura de arco manual: Creación de un arco eléctrico entre el electrodo y la pieza; el calor del arco funde el metal.
• Soldadura por arco metálico con gas: Utiliza gas protector y electrodo consumible.
• Soldadura por arco de tungsteno (W) con gas: Utiliza gas protector y electrodo no consumible.
• Soldadura por arco sumergido: El arco está protegido por fundente.
  • Ventajas: Es un proceso seguro, posee alta velocidad de soldadura, utiliza alambres de relleno baratos y admite muchos tipos de electrodos.
  • Desventajas: No se ve la posición del arco durante el proceso, requiere un espesor mínimo y superficies planas, exige una superficie muy limpia, la escoria debe eliminarse y no es apropiado para algunas fundiciones.
• Soldadura láser: Concentra mucha energía en un área muy pequeña, posee elevada precisión y es ideal para uniones profundas y delgadas.
• Soldadura por plasma.
• Soldadura por resistencia.

Soldadura sin Fusión

• Por fricción y agitación.
• Por difusión.
• Por explosión.

Defectos en la Soldadura

Defectos Visibles

Grietas: de cráter, transversales, longitudinales, en la zona afectada por el calor (en el límite con el metal base) y en la raíz del cordón.

Defectos No Visibles

Inclusiones de escoria, porosidad, contracciones (rechupe, grieta de soldadura, grieta del metal base) y defectos de fusión.

Soldabilidad y Zona Afectada por el Calor (ZAC)

Al aumentar el contenido de Carbono (C) disminuye la soldabilidad, debido al mayor riesgo de formar martensita.

Para prevenir problemas en la ZAC: Estabilización, reducir el contenido de C, realizar enfriamientos rápidos y aplicar tratamiento térmico después de la soldadura.

Fricción, Desgaste y Lubricación

Fricción

La fricción es la resistencia al movimiento relativo entre dos cuerpos en contacto (fenómeno superficial). Sus consecuencias incluyen la pérdida de energía, la modificación superficial y el desgaste.

Daño Superficial

• Sin intercambio de material: Cambios estructurales, deformación plástica y agrietamiento superficial.
• Con pérdida de material: Desgaste.
• Con ganancia de material.

Tipos de Desgaste

• Adhesivo: Producido por desplazamientos.
• Abrasivo: Una superficie dura desliza sobre otra superficie más blanda arrancándole material. Características del material que influyen: composición y microestructura cristalina, dureza y tenacidad a la fractura.
• Fretting: Desplazamientos pequeños y repetitivos.
• Impacto: Partículas arrastradas por un fluido erosionan la superficie.
• Cavitación: Las burbujas implosionan y la onda de compresión daña la tubería.
• Fatiga: El paso repetido de un rodamiento agrieta el material.

Lubricación

Consiste en aplicar una sustancia en la superficie para evitar la fricción y el desgaste.

Tipos de Lubricación:

• Lubricación fluida: Una capa de fluido separa ambas superficies completamente.
• Lubricación de borde: El lubricante se absorbe en la superficie y forma una capa delgada (monocapa).
• Lubricación mixta.