Informe Soldadura Oxiacetilénica Uma

INDICE DE CONTENIDO 1. OBJETIVOS..................................................................................................................3 2. MARCO TEÓRICO........................................................................................................3 3. EQUIPO........................................................................................................................7 4. PROCEDIMIENTO......................................................................................................12 5. RESULTADOS............................................................................................................12 6. ANALISIS DE RESULTADOS.....................................................................................16 7. CONCLUSIONES.......................................................................................................16 8. RECOMENDACIONES...............................................................................................17 9. BIBLIOGRAFÍA...........................................................................................................17

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INDICE DE IMÁGENES 1. Imagen 2-1: Soplete.....................................................................................................5 2. Imagen 2-2: Tipos de llamas........................................................................................6 3. Imagen 2-3: Llama en taller.........................................................................................6 4. Imagen 2-4: Llama oxiacetilénica.................................................................................6 5. Imagen 3-1: Equipo de soldadura................................................................................8 6. Imagen 3-2: Carburo de calcio.....................................................................................8 7. Imagen 3-3: Soplete.....................................................................................................9 8. Imagen 3-4: Boquilla....................................................................................................9 9. Imagen 3-5: Limpia boquilla.......................................................................................10 10. Imagen 3-6: Guantes..................................................................................................11 11. Imagen 3-7: Calzado de seguridad............................................................................11 12. Imagen 3-8: Lentes de seguridad opacidad 5............................................................11 13. Imagen 5-1: Equipo de soldadura..............................................................................12 14. Imagen 5-2: EPP de soldadura oxiacetilénica...........................................................13 15. Imagen 5-3: Regulación de la llama neutra...............................................................14 16. Imagen 5-4: Soldado de las piezas metálicas...........................................................14 17. Imagen 5-5: Punteado de la Pieza.............................................................................15 18. Imagen 5.6: Pieza soldada.........................................................................................15

INDICE DE TABLAS 1. Tabla 3-1: Material, cantidad y utilidad.......................................................................10

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1. OBJETIVOS 1.1.

 1.2.

    

Objetivo general Entender, describir y aplicar correctamente la soldadura oxiacetilénica. Objetivos específicos Conocer el proceso de soldadura oxiacetilénica. Identificar el equipo de soldadura oxiacetilénica y los principios de su funcionamiento. Aprender a manejar el equipo de soldadura oxiacetilénica Aprender las características más importantes de una soldadura oxiacetilénica Aprender los tipos de llamas que se deben usar y las técnicas correctas para soldar.

2. MARCO TEÓRICO

La soldadura oxiacetilénica es un tipo de soldadura autógena. Se puede efectuar como soldadura homogénea o como soldadura 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 oxígeno como comburente y acetileno como combustible. Se produce una delgada llama color celeste, que puede llegar a una temperatura aproximada de 3500 ºC. .Se puede soldar cobre, acero, aluminio, latón entre otros materiales. El soldeo oxiacetilénico es un proceso de soldeo por fusión que utiliza el calor producido por una llama, obtenida por la combustión del gas acetileno con el oxígeno, para fundir bien sea el metal base y el de aportación si se emplea. Para conseguir la combustión es necesario el empleo de dos gases. Uno de ellos tiene la calidad de consumirse durante la combustión. Gases combustibles son el propano, metano, butano… aunque en el proceso del que estamos tratando empleamos el acetileno. El otro es un gas comburente, que es un gas que aviva o acelera la combustión. Uno de los principales comburentes es el aire formado por una mezcla de gases (Nitrógeno 78%, Oxigeno 21% y el restante 1% de gases nobles). El gas comburente que se emplea en este procedimiento de soldeo es el oxígeno puro.

EQUIPO PARA EL SOLDEO OXIACETILÉNICO. La principal función de los equipos de soldeo oxiacetilénico es suministrar la mezcla de gases combustible y comburente a una velocidad, presión y proporción correcta. El 3

equipo oxiacetilénico está formado por: 

 

 

Las botellas o cilindros de oxígeno y acetileno: entre ambas hay que destacar varias diferencias, pero la más representativa, aparte el tamaño, es el color.La botella de oxígeno tiene el cuerpo verde o azul, mientras que la de acetileno tiene el cuerpo rojo o naranja. Internamente la botella de oxígeno es hueca de una pieza, mientras que la de acetileno tiene una sustancia esponjosa en su interior, ya que para almacenarlo se disuelve en acetona debido a que si se comprime solo explota. Los manorreductores, su propósito o función principal es reducir la presión muy alta de una botella a una presión de trabajo más baja y segura, además de permitir una circulación continua y uniforme del gas. Las mangueras, que son tubos flexibles de goma por cuyo interior circula el gas, siendo por tanto las encargadas de transportarlo desde las botellas hasta el soplete. Poseen los mismos colores que su cilindro correspondiente. Los diámetros interiores son generalmente de 4 a 9 mm para el oxígeno y de 6 a 11 mm para el acetileno. Las válvulas de seguridad, encargadas de prevenir un retroceso de la llama desde el soplete hacia las mangueras o de las mangueras a las botellas. También impiden la entrada de oxígeno o de aire en la manguera y en la botella del acetileno. El soplete, cuya misión principal es asegurar la correcta mezcla de los gases, de forma que exista un equilibrio entre la velocidad de salida y la de inflamación.

PRODUCCIÓN DE LOS GASES USADOS EN EL SOLDEO. 

Acetileno (C2H2) Es el más importante de los hidrocarburos gaseosos y como combustible es el elemento más valioso. Es una composición química de carbono e hidrogeno. El acetileno se produce al ocurrir la reacción del agua con carburo de calcio. El carburo de calcio se obtiene de hornos eléctricos mediante la reducción de la cal viva con carbono. El carburo de calcio y el agua se pone en contacto en recipientes adecuados llamados generadores; generalmente los generadores de acetileno se construyen con accesorios que los hacen funcionar automáticamente para producir acetileno en la misma cantidad que consume el soplete dejando de generar tan pronto se acaba la llama. Esto era utilizado anteriormente ya que hoy en día se pueden adquirir fácilmente los tanques con acetileno para poder utilizarlo directamente al soplete. El acetileno es un gas incoloro e insípido “sin sabor”, pero de olor característico “semejante al agua miel de la caña”.



Oxígeno (O2) Es un gas que se encuentra en la naturaleza mezclado o combinado con otros elementos químicos, y es el principal en toda combustión: La llama oxiacetilénica lo utiliza como gas comburente. En el aire existe mezclado con nitrógeno y con varios gases nobles. El oxígeno es un gas inodoro, incoloro e insípido.

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El acetileno y el oxígeno mezclados en la proporción de uno a uno, entran a continuación a la cámara de mezcla donde se realiza un incremento de presión. Como esta cámara es de forma alargada se denomina lanza. En la punta de la lanza va roscada la boquilla donde se quema la mezcla. Los sopletes son generalmente de latón excepto la boquilla, que es de cobre.

Imagen 2-1: Soplete

LA LLAMA Se denomina llama a la combustión de una sustancia con el oxígeno puro o una mezcla que lo contenga cuando en la combustión se necesita. Este fenómeno desarrolla luz y calor. Las llamas para soldar se consiguen variando la proporción de acetileno y oxígeno, obteniéndose diferentes tipos de llama. 

Clases de llama

Variando las proporciones de acetileno y oxígeno y las presiones de salida respectivas pueden obtenerse las siguientes clases de llamas oxiacetilénicas: 1. Llama Neutra: es de color azul brillante, es llama reductora y adecuada para soldar hierro, ya que no precisa desoxidante, y el oxígeno del aire se utiliza para completar la combustión. Las proporciones teóricas en que deben estar ambos gases para obtener una llama neutra son de un volumen de oxigeno por un volumen de acetileno. 2. Llama Oxidante: es aquella que en la zona soldante se encuentra abundancia de oxigeno. Esto se consigue aumentando la proporción de oxigeno hasta un 25% o 30% abriendo la llave de paso correspondiente de este gas. Esta llama es de color azulado y su cono es más corto que en la llama neutra. La llama oxidante oxida y quema los metales base y de aportación produciéndose por esto muchas chispas. 3. Llama carburante: La llama carburante se produce aumentando la proporción de acetileno, abriendo para esto la llave correspondiente del soplete. Esta llama se caracteriza por tener un dardo mas largo que la llama neutra. 5

Imagen 2-2: Tipos de llamas

Imagen 2-3: Llama en taller

LLAMA OXIACETILÉNICA

Imagen 2-4: Llama oxiacetilénica

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

Zona A Existen dos regiones en esta zona: - Región 1 (dardo): Se produce la mezcla de acetileno y oxígeno. Se distingue como un cono o dardo de color azulado brillante. - Región 2: Es la región donde tiene lugar la reacción primaria originándose a su vez un aumento brusco de la temperatura. La reacción que tiene lugar es reductora y por tanto apta para soldar.

C2H2 + O2 —> 2CO + H2 + 106500 (cal)



Zona B o Penacho En esta zona tiene lugar la reacción secundaria debido al contacto con el aire. No es una zona apta para la soldadura ya que su temperatura es baja.

CO + ½ O2 + 2N2 —> CO2 + 2N2 + 68000 (cal) H2 + ½ O2 + 2N2 —> H2O + 2N2 + 58000 (cal)

Para elegir el material de aporte se debe tener en cuenta: la calidad posible, las propiedades mecánicas del metal de aporte deben ser tales que la unión soldada tenga mejores propiedades mecánicas que el metal base, que en su composición química haya exceso de Mn/ Si /C, el diámetro de la varilla debe estar en función del método de ejecución y del espesor de la pieza a soldar.

3. EQUIPO 3.1.

Equipo de soldadura

Para la realización de la práctica de soldadura oxiacetilénica se utilizó el siguiente equipo: a. Cilindro de Oxigeno b. Gasógeno c. Agua 7

d. e. f. g. h. i. j.

Carburo de cacio Soplete Boquillas Limpia boquillas Chispeador Material de aporte Pieza de metal

Imagen 3-1: Equipo de soldadura

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Imagen 3-2: Carburo de calcio

Imagen 3-3: Soplete

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Imagen 3-4: Boquilla

Imagen 3-5: Limpia boquilla

La cantidad para la práctica de una persona y utilidad de cada material se ven descritos en la siguiente tabla: Material

Cantidad Utilidad

Tanque de oxígeno

1

Generar llama Oxiacetiénica

Gasógeno

1

Generar llama Oxiacetiénica

Soplete

1

Producir llama para soldar

Boquilla Limpia boquilla

1 1

Chispeador

1

Dar grosor a la llama Limpiar la boquilla Generar chispa para encender la llama 10

Material de aporte

1

Generar cordón de soldadura

Pieza metálica

1

Soldar

Tabla 3-1 Material, cantidad y utilidad 3.2.

Equipo de protección personal (EPP)

Los procesos de soldadura por arco eléctrico implican una serie de riesgos nada desdeñables de diversa naturaleza El conocimiento de los mismos y de las medidas preventivas a aplicar es el primer paso para evitar accidentes y enfermedades derivados del desarrollo de esta actividad. Los EPP necesarios para realizar una soldadura son:       

Ropa de trabajo: Evita la exposición del cuerpo a las radiaciones no ionizantes que se generan. Debe ser de pura lana o algodón. Guantes, polainas, y mandiles de cuero: Protegen las manos y la ropa de trabajo de quemaduras. Calzado de seguridad: Con punta de hierro para minimizar los riesgos de caídas de objetos pesados Caretas o pantallas faciales con filtros ópticos: Protegen la cara y los ojos Protección respiratoria: Para evitar la inhalación de humos y gases Gafas o pantallas faciales contra impactos Otros: Que pudieran ser necesarios en función de las condiciones de trabajo

Los EPP utilizados en la práctica fueron:

Imagen 3-6: Guantes 11

Imagen 3-7: Calzado de seguridad

Imagen 3-8: Lentes de opacidad 5

4. PROCEDIMIENTO Para realizar el proceso de soldado de una pieza por soldadura oxiacetilénica se realizan los siguientes pasos:          

Generar acetileno a partir de la reacción de carburo de calcio y agua en el gasógeno. Sostener el Soplete. Girar la llave del acetileno que viene del gasógeno (manguera roja). Encender la llama con un chispeador. Girar la llave de la del cilindro de oxigeno (manguera verde). Regular ambas llaves hasta conseguir una llama neutra. Calentar la pieza a soldar hasta que este a rojo vivo. Colocar el material de aporte y el soplete a unos 3mm. de la pieza. Soldar Apagar la llama

5. RESULTADOS

a. Primero se debe colocar el carburo de calcio y agua en el gasógeno para obtener el acetileno. Esperar la reacción entre ambos que será indicada por el cambio de presión en el manómetro. 12

Imagen 5-1: Equipo de soldadura b. Se debe tener mucho cuidado con la manipulación de las herramientas, tanto el soplete como del gasógeno y el cilindro de oxígeno, por lo tanto es necesario utilizar los lentes de protección y los guantes.

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Imagen 5-2: EPP de soldadura oxiacetilénica c. Posteriormente se procedió al encendido del soplete abriendo primero la llave de regulación del gas (manguera naranja), la generación de la chispa y encendido con el chispeador y luego la apertura de la llave del oxígeno (manguera verde) soltando cada vez más ésta y regulando ambas llaves logrando que la llama pase por las siguientes fases de:  Acetileno puro: se observa un color amarillo  Carburante: se observa un color azul.  Neutra: se observa un color azul intenso en el dardo amarillo y azul más claro en el penacho. La llama neutra es la llama óptima para la realización de cualquier tipo de soldadura por la presencia en ella de iguales partes de carburo y oxigeno.

Imagen 5-3: Regulación de la llama neutra d. Para soldar la pieza primero recibimos un entrenamiento de regulación de llama y manejo del soplete ya para luego comenzar con el soldeo propio de la pieza. Para ello se debe calentar primero a rojo vivo con el soplete y luego acercar el material de aporte a unos 3mm. aproximadamente para que por goteo realizar el cordón de soldadura.

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Imagen 5-4: Soldado de las piezas metálicas e. Para tener un buen cordón y la soldadura sea buena se debe tener un movimiento uniforme tipo caligrafía, lento y constante. Además que para realizar el soldado de dos piezas de debe puntear en los extremos y luego continuar con el espacio de medio.

Imagen 5-5: Punteado de la Pieza

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Imagen 5.6: Pieza soldada

6. ANALISIS DE RESULTADOS Se puede decir que las distintas soldaduras obtenidas se deben a una serie de factores que influyen en la calidad de la soldadura. En las primeras soldaduras de práctica, la desigualdad de las capas se debió a que no se estaba realizando la técnica de manera correcta, ya que ésta requiere no solo de movimientos de caligrafía, sino de una buena posición de cuerpo y manos de tal forma que se obtenga un mejor pulso al momento de sujetar el material de aporte Otro factor que influyó en la mala calidad de la primera soldadura fue la velocidad, ya que el movimiento, a diferencia de la soldadura por arco eléctrico debe ser de mayor velocidad, arrastrando el pequeño charco que se forma. La distancia entre el electrodo y la pieza fue sin duda otro factor que influyó al igual que en la soldadura por arco, puesto que al tener una distancia muy cercana, el material de aporte se pegaba a la pieza, mientras que si la distancia era muy grande, se producían huecos en la pieza. La distancia promedio entre pieza y electrodo debe ser de 2mm a 3mm. Se observó una notable mejora de los factores descritos en la segunda vez de soldado, y al momento de evaluación, ya que como se mencionó anteriormente, se obtuvo una soldadura uniforme y recta. 16

7. CONCLUSIONES Se logró entender, describir y aplicar la soldadura oxiacetilénica de manera satisfactoria, además de poder Identificar el equipo y los principios de su funcionamiento junto con sus características, logrando así poder manejar el equipo y realizando, con práctica, una buena soldadura oxiacetilénica. Después de la práctica llegamos a afirmar que soldar es unir dos metales, cuyos bordes se funden, añadiendo otro metal que se conoce como el material de aportación y que la soldadura oxiacetilénica se produce al encenderse una mezcla de dos gases que salen por un soplete: oxígeno y acetileno. Para poder obtener buenos resultados, es necesario el conocimiento teórico de todas las partes y características de este tipo de soldadura ya que así se puede realizar una mejor manipulación de los elementos del equipo. Además es importante conocer los riesgos que tiene este trabajo, para poder realizar una buena evaluación de riesgos e identificar los EPP necesarios y emplearlos al momento de realizar la soldadura para poder reducir dicho riesgo y evitar un accidente.

8. RECOMENDACIONES       

Contar con el equipo de protección personal adecuado para todos los estudiantes, debido a que no a todos se les fue proporcionadas las gafas protectoras, por lo que no pudieron apreciar de mejor manera todo el proceso de soldadura. Se debe abrir siempre primero la llave que nos da el acetileno y debe hacerse de manera cuidadosa. El chispón debe estar lo más cerca posible del soplete para que se encienda la llama. Se abre la llave del oxígeno y se regulan ambas llaves hasta lograr la llama neutra. Al soldar se debe mover el soplete como si estuviéramos haciendo caligrafía. Si el material de aporte se pega a alguno de los metales el mismo debe ser retirado haciendo contacto con la llama del soplete. Se debe soldar con lentitud y precisión porque al hacerlo rápido no se llega a soldar bien; brindar un ambiente sin presión para que se pueda lograr soldar óptimamente.

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9. BIBLIOGRAFÍA http://www.ecured.cu/index.php/Tipos_de_llamas_utilizadas_en_el_proceso_de_soldadu ra_oxiacetil%C3%A9nica http://www.ecured.cu/index.php/Soldadura_oxiacetil%C3%A9nica

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