Soldadura con gas: configuración, ignición de llama y aplicaciones

Después de leer este artículo, aprenderá sobre: ​​1. Introducción a la soldadura con gas 2. Gases empleados en la soldadura con gas 3. Configuración 4. Encendido y ajuste de la llama 5. Calidad de la soldadura 6. Diseño de la junta de soldadura 7. Aplicaciones 8. Variantes.

Introducción a la soldadura de gas:

La soldadura que se realiza calentando las piezas con llamas obtenidas de gases de oxicombustible se suele denominar "soldadura de gas". Este proceso se introdujo industrialmente en 1903 y tuvo un uso extensivo durante casi medio siglo. Sin embargo, con el desarrollo de métodos más sofisticados, ahora se utiliza principalmente para unir componentes delgados y trabajos de reparación de metales ferrosos y no ferrosos. Como el proceso no requiere energía eléctrica, se considera indispensable en los sitios de nuevos proyectos, al menos en las etapas iniciales.

La intensidad del calor generado en la llama depende de la mezcla de gas oxicombustible y las presiones relativas de los gases. Aunque normalmente se usa oxígeno para proporcionar un medio para la combustión del gas combustible, pero a veces también se utiliza aire comprimido pero con una eficiencia térmica reducida y, por consiguiente, una velocidad de soldadura reducida; La calidad de la soldadura también se ve afectada. La elección de un gas combustible es, por lo tanto, importante para lograr la velocidad de soldadura deseada y la calidad de la soldadura.

Gases empleados en la soldadura de gas:

El gas combustible generalmente empleado es acetileno, sin embargo, también se pueden emplear gases distintos al acetileno, aunque con una menor intensidad de calor, como se desprende de la temperatura alcanzada con diferentes gases combustibles en oxígeno y aire, como se muestra en la tabla 16.1.

En algunos casos raros, el gas de horno de coque, los vapores de queroseno y los vapores de gasolina también se utilizan como gases combustibles.

Propiedades, Producción y Almacenamiento de Gases:

Los gases utilizados principalmente en la soldadura de gas oxicombustible, es decir, oxígeno y acetileno.

1. Oxígeno:

El oxígeno puro es un gas transparente que es incoloro, inodoro, insípido y ligeramente más pesado que el aire. Un metro cúbico de oxígeno a 20 ° C y la presión atmosférica pesa 1-33 kg. Bajo presión normal, se licua a una temperatura de -182-9 ° C, formando un líquido transparente y azulado. Un litro de oxígeno líquido pesa de 1 a 14 kg y produce 860 litros de oxígeno gaseoso en la evaporación.

Comercialmente, el oxígeno se produce por electrólisis del agua o más a menudo por la licuefacción del aire atmosférico. El principio básico del proceso de licuefacción es que todos los gases se vaporizan a diferentes temperaturas. Por lo tanto, en este proceso, el aire se lava primero pasando a través de sosa cáustica y luego la temperatura se reduce a aproximadamente -194 ° C, lo que licua todos los componentes del aire.

Cuando se deja que este aire licuado se evapore lentamente, el nitrógeno y el argón se evaporan más rápidamente dejando atrás el oxígeno casi puro, que luego se evapora y se comprime en el cilindro de acero a una presión de aproximadamente 1500 N / cm ² (15 MPa) a una temperatura ambiente de 20 ° C. El oxígeno está entonces listo para ser transportado para su uso en soldadura o corte con oxiacetileno.

El oxígeno comprimido al entrar en contacto con la grasa o el aceite los oxida a una tasa extremadamente alta, por lo que se autoinflaman o incluso explotan. Esta es la razón por la que los cilindros de oxígeno deben protegerse contra el contacto con lubricantes.

2. Acetileno:

El acetileno de grado industrial es un gas incoloro que tiene un olor acre y nauseabundo debido a la presencia de impurezas. Es más ligero que el aire por un factor M y se disuelve fácilmente en líquidos.

El gas acetileno bajo presión se vuelve muy inestable y presenta un riesgo de explosión; cuando se comprime a una presión de 15 a 20 bar * (0-15 - 0-20 MPa) puede detonar por una chispa eléctrica, una llama abierta o cuando se calienta a 200 ° C a una velocidad alta. El acetileno se descompone de manera explosiva a una temperatura superior a 530 ° C.

Incluso una mezcla de una cantidad mínima de acetileno con oxígeno o aire puede explotar a la presión atmosférica; esto requiere un gran cuidado en el manejo de equipos de soldadura y corte con oxiacetileno.

Una mezcla de oxi-acetileno que sale de la punta de un soplete de gas se enciende a una temperatura de 428 ° C.

El gas acetileno se produce por la reacción del agua y el carburo de calcio. El carburo de calcio se forma fusionando coque o antracita con piedra caliza a alta temperatura en un horno eléctrico mediante la siguiente reacción.

El carburo de calcio así producido se enfría y se tritura a diferentes tamaños de grumos y se hace reaccionar reaccionando con agua para producir acetileno, que luego se purifica frotándolo con agua para liberarlo de trazas de azufre y fósforo.

En la reacción anterior, dependiendo del tamaño de la masa y las impurezas, 1 kg de CaC ₂ generará entre 250 y 280 litros de gas acetileno.

Los bultos de carburo de calcio de tamaño inferior a 2 mm se clasifican como polvo o finos. Solo se pueden utilizar en generadores de acetileno especialmente diseñados. Si se usa polvo de carburo de calcio en un generador ordinario, puede terminar en una explosión.

El acetileno para soldadura puede suministrarse en cilindros o generarse a partir de carburo de calcio y agua listo para la soldadura en plantas especiales. El acetileno, al ser auto explosivo a una presión superior a 2 bar, no puede comprimirse directamente en cilindros de gas ordinarios. Los cilindros para almacenar acetileno son, por lo tanto, especialmente preparados empaquetándolos con una emulsión de carbón vegetal, piedra pómez y tierra de infusión o alternativamente con silicato de calcio. Ambos materiales de embalaje son altamente porosos, siendo este último un 92% poroso.

Este empaque poroso está hecho para llenar completamente el espacio dentro de los cilindros, pero lo divide en celdas diminutas. El aire sale de estas células y los espacios en el material poroso se llenan con acetona, que es capaz de disolver 23 veces su propio volumen de acetileno para cada atmósfera de presión aplicada y, por lo tanto, permite que el acetileno se comprima de manera segura hasta 17 bar. El acetileno almacenado de esta manera en cilindros se conoce como DA (acetileno disuelto). La presión del acetileno disuelto en un cilindro completamente lleno no debe exceder 1 -9 MPa a 20 ° C.

Cuando se extrae acetileno del cilindro, también se puede transportar algo de acetona. Para minimizar la pérdida de acetona, el acetileno no debe retirarse a una velocidad superior a 1700 l / h. Siempre se debe dejar una presión positiva de 0.05 a 0.1 MPa en el cilindro de acetileno vacío a una temperatura de 20 ° C, mientras que a una temperatura de 35 ° C, la presión puede ser de 0.3 MPa.

Cuando están en uso, los cilindros de acetileno siempre deben estar en posición vertical; de lo contrario, podría fluir una cantidad excesiva de acetona y eso hace que la llama de oxi-acetileno adquiera un color purpurino y dé como resultado soldaduras de mala calidad.

Aunque el acetileno disuelto es conveniente de usar, algunos usuarios prefieren producir su propio suministro de carburo de calcio y agua en un dispositivo llamado generador de acetileno.

Dos métodos empleados principalmente para la generación de acetileno son:

(i) Carburo al agua, y

(ii) Agua a carburo.

El método del carburo al agua es más popular. Permite que pequeños trozos de carburo se descarguen de una tolva a un recipiente con agua como se muestra en la figura 16-1. Estos generadores pueden clasificarse como unidades de baja presión en donde la presión no excede los 10 XPa, las unidades de presión media con una presión de 10 - 70 KPa y las unidades de alta presión con una presión de gas de 70 - 150 KPa. Sin embargo, los tipos de presión baja o media se utilizan normalmente en la práctica.

La tasa de producción en el generador portátil de baja presión varía a más de 850 l / h, mientras que el generador estacionario de presión media puede producir hasta 169900 l / h. El acetileno producido en los generadores se denomina acetileno generado.

Configuración para la soldadura de gas:

La configuración estándar con el equipo básico mínimo necesario para la soldadura con gas de oxiacetileno se muestra esquemáticamente en la Fig. 16.2. Consiste en los cilindros de acetileno y oxígeno, cada uno afilado con un regulador de gas para reducir la presión del cilindro a presión viable, mangueras para transportar el gas al soplete de soldadura con un conjunto de boquillas de punta para obtener las mezclas de gas en la cantidad y calidad requeridas para obtener una llama deseada para soldar. Cada una de estas unidades juega un papel esencial en el control y la utilización del calor necesario para la soldadura.

Encendido y ajuste de la llama por soldadura de gas:

Una vez que el equipo de soldadura de gas se conecta según la configuración que se muestra en la Fig. 16.2, el procedimiento de soldadura requiere el encendido de la llama de oxiacetileno, la manipulación de la antorcha para mover la llama en el movimiento deseado, es decir, la técnica de soldadura, además de El metal de aportación a la piscina de soldadura y el uso de fundentes para obtener la soldadura de calidad requerida.

El primer paso para encender la llama es abrir la válvula de acetileno en el soplete de soldadura y encender el gas de acetileno, que sale de la punta, mediante el uso del encendedor. El gas de acetileno se incendia y se quema con la combustión incompleta extrayendo oxígeno del aire.

El procedimiento habitual para ajustar el flujo de gas de acetileno es abrir la válvula de acetileno en la antorcha hasta que la llama se separe de la punta y luego se cierre ligeramente para que la llama se una a la punta. Dicha llama es de color naranja con una gran cantidad de humo que emana de ella debido al exceso de carbono libre que se libera en la atmósfera. La válvula de oxígeno en la antorcha se abre para obtener la llama deseada, es decir, carburación o neutral u oxidante.

Técnica de soldadura de gas:

Existen dos técnicas básicas, de soldadura con gas, dependiendo de la dirección de la antorcha de soldadura: derecha o izquierda y trasera o derecha; ambas técnicas se muestran en la figura 16.16. En la soldadura de derecha, el relleno se mantiene por delante de la llama mientras que en la soldadura de revés lo sigue.

En la soldadura de derecha, la llama se dirige hacia delante de la soldadura completada, lo que da como resultado un calentamiento más uniforme de los bordes y una mejor mezcla del metal en la bolsa de soldadura. esto también conduce a una mejor visibilidad de la pieza de trabajo por delante de la piscina de soldadura. Tanto la llama como la varilla de relleno en la soldadura de derecha se mueven en patrones de tejido, algunos de los cuales se muestran en la figura 16.17.

La soldadura de derecha asegura una altura y anchura más uniformes del cordón de soldadura, una mayor velocidad de soldadura y un menor costo cuando se aplica a espesores de trabajo por debajo de 5 mm.

Se requiere que el caudal de acetileno para la soldadura de aceros de derecha sea de 100-120 lit / hora por mm de espesor de trabajo. Esta técnica de soldadura también se usa a menudo para metales de bajo punto de fusión.

Para material de soldadura de más de 5 mm, la soldadura de revés es más popular. En la soldadura de revés, la llama se dirige hacia atrás contra la soldadura completa y no se requiere ningún movimiento de tejido a la llama, aunque la varilla de relleno se puede mover en un patrón helicoidal pero con oscilaciones más cortas que en la soldadura de derecha.

La soldadura de revés es más rápida para el material más grueso porque el operador puede sostener el cono interno de la llama más cerca de la superficie del charco de soldadura, lo que le da más calor al metal fundido que en la soldadura de derecha. En la soldadura de revés, la llama calienta el metal ya depositado y sirve para tratar térmicamente tanto el metal de soldadura como la zona afectada por el calor. El caudal de acetileno para la soldadura de revés de acero generalmente se establece en 120-150 lit / hora por mm de espesor de trabajo.

Posición de la antorcha e inclinación:

La llama de oxi-acetileno se coloca de manera que las caras de las juntas estén ubicadas a 2.6 mm del cono interno de la llama que se encuentra dentro de la pluma reductora de acetileno. El cono interno nunca debe tocar el trabajo o la varilla de relleno, de lo contrario, podría conducir a la carburación de la piscina de soldadura y podrían producirse incendios y retrocesos.

El ángulo de la antorcha al trabajo controla la tasa de entrada de calor en el trabajo; por lo general es de 60 ° a 70 ° en soldadura de derecha y de 40 ° a 50 ° en soldadura de revés. El metal de aportación al ángulo de trabajo generalmente se mantiene entre 30 ° y 40 ° para las técnicas de soldadura de derecha y de revés; sin embargo, puede variar según la posición de soldadura y el número de carreras o pasadas de soldadura.

Es pertinente mantener la punta de la varilla de relleno sumergida en el baño de soldadura en todo momento durante la soldadura para evitar el contacto con el aire por la parte reductora de la llama.

Varillas de llenado:

Las técnicas de soldadura de derecha y de revés se pueden utilizar para soldar con o sin varilla de relleno. La soldadura realizada sin la varilla de relleno se llama PUDDLING. Para el pudinamiento en posición plana, el ángulo de la antorcha al trabajo se mantiene entre 35 ° y 45 °. Incluso se puede lograr la penetración en el charco observando el hundimiento del metal, como se muestra en la Fig. 16.18. El hundimiento debe ser suficiente para ser notable. El pudín se utiliza para espesores de metal inferiores a 3 mm.

Al soldar con la varilla de relleno, debe mantenerse a aproximadamente 90 ° del borde de soldadura, mientras que el ángulo de la punta al trabajo debe mantenerse a aproximadamente 45 °.

Las propiedades metalúrgicas del depósito de soldadura pueden controlarse mediante la elección óptima de la varilla de relleno. La mayoría de las varillas de relleno para soldadura con gas contienen desoxidantes para controlar el contenido de oxígeno del conjunto de soldadura, generalmente se usa silicio para este propósito, aunque también se puede emplear manganeso. La escoria formada por la reacción de desoxidación forma una capa delgada sobre la superficie del metal de soldadura que tiene un control dominante sobre la fluidez y estabilidad de la perla fundida. La fluidez excesiva de la escoria puede dificultar la soldadura posicional.

Las varillas de relleno utilizadas para soldar aceros estructurales de bajo y medio carbono generalmente tienen la siguiente composición:

C = 0-25 - 0-30% Fe = resto

Mn = 1-2-1-5%

Si = 0-30-0-50%

Las varillas de llenado generalmente se especifican en tres grados, RG 45, RG 60 y RG 65, con una resistencia a la tracción mínima de 315, 420 y 470 MPa respectivamente. Normalmente no se especifica restricción en la composición química.

Flujos:

Se requiere un flujo de soldadura para eliminar la película de óxido y mantener una superficie limpia. El flujo se funde en el punto de fusión del metal base y proporciona una capa protectora contra la reacción con los gases atmosféricos. El flujo generalmente penetra debajo de la película de óxido y se desprende y, a menudo, lo disuelve. Los fundentes se comercializan en forma de polvo seco, pasta o soluciones espesas.

Los flujos en forma de polvo a menudo se aplican sumergiendo la varilla de llenado en caliente en ella. El flujo suficiente se adhiere a la varilla para proporcionar una acción de fundición adecuada a medida que la varilla de relleno se derrite por la llama. Los fundentes vendidos en forma de pasta generalmente se pintan sobre la varilla de relleno o el trabajo con un cepillo. Varillas comercialmente recubiertas también están disponibles para algunos de los metales. Los fundentes se emplean generalmente para la soldadura con gas de aluminio, acero inoxidable, hierro fundido, latón y bronce de silicio.

Procedimiento de soldadura:

Una vez que se obtiene la llama deseada, se aplica al trabajo en el lugar requerido y la soldadura se inicia con la técnica de golpe de revés o de revés, dependiendo del grosor del material de trabajo.

La penetración del cordón de soldadura, así como el ajuste de la antorcha (selección de la llama), el manejo y los movimientos están relacionados con las características del charco de soldadura. La penetración del cordón es generalmente un tercio del ancho de la soldadura para metales delgados, mientras que es igual al ancho de los metales más gruesos, particularmente con la soldadura de revés.

Si el charco de soldadura tiene un aspecto brillante y liso con un punto flotando alrededor de su periferia exterior, la antorcha está bien ajustada para una llama neutral. Este punto neutro, que se muestra en la Fig. 16.19 está asociado con la presencia de óxidos en la soldadura y flota continuamente a lo largo de los bordes exteriores del charco de soldadura.

Si el punto aumenta de tamaño, es una indicación de exceso de carbono. Cuando esto sucede, el baño de soldadura se convierte en hollín y sucio con una apariencia opaca que indica que la llama es del tipo de carburación. Si la cuenta parece escasa, esto es una indicación de exceso de oxígeno, es decir, la llama es del tipo oxidante.

Se considera que la manipulación de la antorcha es más difícil para manejar el charco de soldadura durante el inicio o la detención de la soldadura. Para reiniciar la operación de soldadura después de la interrupción, es necesario recalentar el metal base aproximadamente 15 mm delante del cordón de soldadura a lo largo del eje de soldadura.

Tan pronto como el metal se vuelve brillante por calentamiento y se puede ver el punto neutro, la llama se desplaza lentamente a la posición desde la cual se debe iniciar la soldadura. Una vez que se alcanza el punto deseado, la dirección de la antorcha se invierte y la soldadura comienza a una velocidad mayor para tener en cuenta el calor adicional que ya se ha puesto en esa sección del trabajo. Si se mantiene la velocidad normal, se obtendrá un cordón más ancho.

La antorcha y la varilla de relleno generalmente se mueven en ciertos patrones establecidos, algunos de los cuales se muestran en la figura 16.17. El punto principal a recordar en todos estos movimientos es que la punta de la llama no debe abandonar la piscina de metal fundido. El metal base debe precalentarse y establecerse el charco de soldadura antes de comenzar los movimientos.

El movimiento de la línea recta o del cordón del larguero parece ser el más fácil, sin embargo, no es tan fácil y es difícil mantener con él un charco de soldadura o un cordón de soldadura del mismo ancho. Por lo tanto, este movimiento es adoptado solo por soldadores experimentados o para un proceso de soldadura automático.

La soldadura con oxiacetileno se puede emplear para la soldadura descendente, horizontal, vertical o superior, sin embargo, las dos primeras de estas posiciones son las más comúnmente utilizadas. Las soldaduras horizontales y superiores se realizan generalmente mediante la técnica de soldadura de revés, mientras que las soldaduras verticales e inclinadas se realizan cuesta arriba utilizando la técnica de derecha.

En la soldadura de revés, la varilla de relleno debe tener un diámetro igual a la mitad del espesor de trabajo, con un máximo de 6 mm; mientras que para la soldadura de derecha, el diámetro de la varilla de relleno debe ser 1 mm más que para la soldadura de revés.

La Tabla 16.2 proporciona las pautas con respecto a los tipos de metal de aportación, llama y flujo recomendados para soldar diferentes metales y aleaciones:

Calidad de soldadura para soldadura de gas:

En comparación con la soldadura por arco, el material se calienta y se enfría a velocidades más bajas en la soldadura con gas y eso normalmente conduce al crecimiento del grano.

En la soldadura con llama carburante, el baño de soldadura entra en contacto con monóxido de carbono, hidrógeno y carbono, lo que puede conducir a la formación de carburo de hierro por la siguiente reacción:

3Fe + C → Fe ₃ C ……………. (16.3)

3 Fe + 2CO → Fe ₃ C + CO ₂ ………… (16.4)

El metal puede así carburarse.

En el caso de una llama neutra, el baño de soldadura y el metal de relleno entran en contacto con el CO y el H2 en la pluma de acetileno. Como se forma muy poco CO, casi no hay efecto de tal reacción, si es que tiene lugar. Si se utiliza llama natural para soldar aceros con bajo contenido de carbono, el CO y el H2 no tienen mucho efecto en las propiedades mecánicas de la soldadura, siempre que se permita que se enfríe lentamente. Sin embargo, la formación de H ₂ en una llama neutra puede constituir un peligro apreciable en la soldadura de cobre, aluminio y algunos aceros de alta aleación, ya que causa la fragilidad del hidrógeno, lo que lleva al agrietamiento y la porosidad.

Si se utiliza una llama oxidante, puede provocar una fuerte oxidación de Fe, Si, Mn, C y otros elementos en el acero. Los óxidos como MnO y SiO ₂ pueden gelificarse atrapados en el metal de soldadura durante el enfriamiento. Si los desoxidantes como Si y Mn no son adecuados, puede conducir a la oxidación del hierro con el consiguiente deterioro de las propiedades mecánicas de la soldadura. En tal caso, la ductilidad y la tenacidad del metal de soldadura se reducen especialmente y tales soldaduras pueden tener una vida de fatiga reducida. Una llama oxidante también puede causar salpicaduras excesivas.

En la soldadura con oxiacetileno, la zona afectada por el calor normalmente se extiende de 8 a 25 mm a cada lado del eje de la soldadura.

Diseño de juntas de soldadura para soldadura de gas:

La preparación del borde de la junta depende de si la soldadura con oxi-acetileno se realizará con o sin el metal de aportación. Cuando se utiliza alambre de relleno, su diámetro generalmente se aproxima a la mitad del espesor de trabajo con un límite máximo de 6 mm. Para la soldadura sin metal de relleno, la cantidad de superposición del metal base es igual al espesor de trabajo, como se muestra en la Fig. 16.20.

Los diseños de juntas comúnmente utilizados para la soldadura de oxiacetileno sin metal de relleno incluyen la esquina, la brida, la doble pestaña y el tipo de solapa, como se muestra en la Fig. 16.21. Las soldaduras terminadas de estos tipos son comparables a las producidas con metal de relleno que tiene la misma penetración.

La soldadura con oxi-acetileno con metal de aportación es mucho más utilizada que el charco. Sin embargo, la penetración máxima en este proceso está limitada a unos 6 mm. Por lo tanto, el material con un grosor superior a 12 mm debe soldarse con una preparación de borde que puede ayudar a lograr una penetración total para lograr una resistencia total. La preparación del borde biselado y en V, Fig. 16.22, se emplea más comúnmente con un ángulo de ranura de 60 ° a 90 °, aunque los ángulos de ranura de 65 ° a 70 ° son más populares. La apertura de la raíz en estas soldaduras generalmente se mantiene entre 1.5 y 4 mm, mientras que la cara de la raíz, cuando se usa, se encuentra entre 1.5 y 3 mm.

Para la soldadura de material con un grosor superior a 12 mm, se prefiere una preparación de doble V o doble distorsión, que se muestra en la figura 16.23, para evitar una distorsión angular indebida.

Para soldar tubos en posición horizontal, es común soldarlos por puntos con una separación igual en 3 a 6 puntos, dependiendo del diámetro del tubo. Luego, la soldadura real se realiza en bloques, independientemente del hecho de que el tubo sea fijo o giratorio.

Para un tubo giratorio, la soldadura se realiza manteniendo los bloques en la posición superior colocados simétricamente con respecto al diámetro vertical. En las tuberías fijas, la unión se debe realizar en posición descendente, inclinada y elevada, utilizando la técnica de retroceso para controlar la distorsión.

Aplicaciones de soldadura de gas:

La soldadura con gas oxicombustible es indispensable en la reparación de piezas de fundición ferrosas y no ferrosas, mantenimiento y reparación, soldadura de tuberías de pequeño diámetro (hasta 50 mm) y para la fabricación ligera.

Debido al ciclo de calentamiento y enfriamiento menos severo en comparación con la soldadura por arco, la soldadura con gas se usa ampliamente para soldar metales endurecibles como el acero al carbono y algunos aceros aleados.

La soldadura con gas de metales gruesos es lenta en comparación con la soldadura con arco, sin embargo, la penetración de la raíz se controla mejor mediante soldadura con gas; Es por eso que este proceso se usa a menudo para el recorrido de la raíz en uniones de tubería que son seguidas por pases de relleno por soldadura de arco.

Una micro forma de soldadura de oxi-acetileno emplea una pequeña antorcha con una joya de zafiro perforada instalada en la boquilla para proporcionar un chorro fino de gases mezclados. Estas antorchas son muy útiles para trabajos delicados, como en el comercio de joyas.

Variantes de soldadura de gas:

Hay dos variantes principales de soldadura de oxicombustible:

(i) soldadura a presión en caliente,

(ii) Soldadura al agua.

(i) Soldadura a presión en caliente :

En la soldadura a presión en caliente, toda la superficie de cada una de las piezas a soldar se calienta antes de aplicar una presión adecuada para afectar simultáneamente a una soldadura en toda la superficie. Existen dos variantes secundarias del proceso denominadas métodos de "unión conjunta" y "unión abierta".

a. Método de unión estrecha:

Las caras a soldar se mecanizan o rectifican para formar superficies limpias y lisas que se ponen en contacto bajo presión. El metal en y cerca de la interfaz se calienta con la ayuda de antorchas de oxicetileno de llama múltiple enfriadas con agua para lograr un calentamiento uniforme en todo.

Para facilitar la extracción del trabajo, las secciones redondas sólidas o huecas, como los ejes o las tuberías, suelen soldarse con antorchas de anillo circular del tipo de división que se muestra en la Fig. 16.24. Una vez que se alcanza la temperatura requerida, que generalmente es de aproximadamente 1200 ° C para los aceros con bajo contenido de carbono, se aplica una presión axial adecuada para afectar a una soldadura.

Para soldar una tubería de acero de 125 mm de diámetro con un espesor de pared de aproximadamente 6 mm, se requiere mantener el extremo de apoyo a una presión de 10.5 MPa que se eleva a aproximadamente 28 MPa después de que los extremos de la tubería se calientan a la temperatura de soldadura. Los ciclos de presión son diferentes para diferentes metales, como se muestra en la tabla 16.3.

La tabla 16.4 muestra el tipo y las dimensiones de la junta y el grado de perturbación alcanzado en la soldadura por presión caliente de juntas de diferentes espesores de metal.

segundo. Método de articulación abierta:

Las máquinas para la soldadura por presión en caliente de junta abierta son similares a las máquinas para la soldadura a tope, ya que cuentan con una alineación más precisa y son de construcción robusta para resistir las fuerzas de impacto aplicadas rápidamente.

En general, el cabezal calentador es un quemador plano de tipo múltiple, como se muestra en la figura 16.25. Una buena alineación del cabezal de calentamiento con la configuración de la junta es importante para minimizar la oxidación para obtener un calentamiento uniforme y un posterior desajuste. La alineación de las piezas se puede hacer con la ayuda de un bloque separador extraíble. Las superficies cortadas con sierra son satisfactorias para la soldadura, ya que los extremos se funden completamente antes de que la soldadura se vea afectada.

El procedimiento general para la soldadura por presión en caliente de unión abierta es alinear las piezas y colocar el cabezal de curación entre ellas para un calentamiento uniforme de las superficies finales. Después de calentar los extremos a la temperatura requerida, como muestran las películas fundidas que cubren ambas caras, se retira la antorcha y las piezas se juntan rápidamente bajo una presión constante de 28 a 35 MPa en la interfaz para lograr la soldadura, como se muestra en la Fig. 16.26. Esta presión se mantiene hasta que cesa el trastorno. El trastorno total depende tanto de la presión aplicada como de la temperatura del metal caliente. No se realiza ningún preajuste de alteración.

Aplicaciones:

La soldadura de gas a presión caliente se puede utilizar para soldar aceros de bajo y alto contenido de carbono y aleaciones, varios metales no ferrosos y aleaciones que incluyen aleaciones de níquel-cobre, níquel-cromo y cobre-silicio. También se puede emplear para soldar metales disímiles.

Las aplicaciones específicas de la soldadura a presión en caliente incluyen la soldadura de rieles, varillas de acero estructural, tuberías, tuberías y rondas sólidas. Sin embargo, este proceso se reemplaza rápidamente por los procesos de soldadura a tope y soldadura por fricción.

(ii) Soldadura con agua:

La soldadura de agua es un proceso de soldadura de micro oxi-hidrógeno que se utiliza para trabajos delicados y en el comercio de joyería.

El hidrógeno y el oxígeno para este proceso se generan por la electrólisis del agua y los gases mezclados se alimentan a un soplete miniatura cuya punta es una aguja hipodérmica. El hidrógeno se quema en el oxígeno de acuerdo con la siguiente reacción.

2H ₂ + O ₂ → 2H ₂ O + 116000 Cals ………… (16.7)

La llama así producida es oxidante, sin embargo, se puede hacer reduciendo al pasar los productos de electrólisis sobre alcohol, lo que enriquece la llama reduciendo así su temperatura. La potencia de la llama se puede controlar variando la corriente utilizada para la electrólisis.

El equipo para este proceso consiste en una unidad compacta que es operada por el suministro eléctrico principal. Debido a que el agua se utiliza como fuente de combustible, el proceso se conoce popularmente por un título engañoso de 'Soldadura con agua'. La figura 16.27 muestra una fotografía de la configuración de una de estas unidades.