CAPTULO 2

PREPARACIN DE JUNTAS PARA LA

SOLDADURA

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REPARACIN DE JUNTAS PARA LA SOLDADURA

2.1.- DISEO DE JUNTAS Se entiende por junta el espacio existente entre las superficies que van a ser unidas por soldadura. El proceso de soldadura, tipo de material, geometra de las piezas y el espesor, son los principales factores a tener en cuenta para el diseo de junta. La terminologa utilizada se indica grficamente en la figura 1, mientras que las denominaciones de los tipos de juntas o uniones para soldaduras por fusin, quedan recogidas en la figura 2. Se

exponen, a continuacin, las preparaciones de bordes tpicas de un fabricante de bienes de equipo, atendiendo al proceso de soldeo empleado y al espesor del material.

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2.2.- Criterios para la Preparacin de las Uniones en Soldadura El chafln de una soldadura es la abertura entre las dos piezas a soldar que facilita el espacio para contener la soldadura. Este chafln podr tener diversas geometras dependiendo de los espesores de las piezas, el proceso de soldeo y la aplicacin de la soldadura, tal como se indica en la tabla 1.

Los criterios fundamentales para la seleccin y preparacin de los tipos de uniones a emplear en todo taller de soldadura y para todo fabricante de construcciones metlicas estructurales de acero; son herramientas prcticas de mucha utilidad y aplicacin. En los talleres de construcciones metlicas es muy comn encontrar defectos de soldadura que deben ser reparados, esto significa un alto costo para las empresas por el tiempo de retraso en la ejecucin, en el consumo de material de aportacin y de la energa necesaria tanto en la eliminacin de los defectos, como en el soldeo de reparacin. Adems de las imperfecciones producidas por la falta de soldadores calificados, muchos defectos son originados por una inadecuada preparacin de la unin. Un chafln mal diseado impide realizar una soldadura libre de defectos y, por el contrario, es susceptible de causar errores. Los defectos de soldadura que son frecuentes an en procesos automticos, se

pueden evitar con una adecuada preparacin de los bordes del chafln.

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Preparacin de uniones, seleccin de la forma del chafln Para la preparacin de las uniones a soldar, independientemente de la carga o del tipo de esfuerzos que soporte la unin, existen factores fundamentales que determinan o influyen para decidir qu tipo de chafln se va a elegir, estos factores son los siguientes:

Factores que influyen en el diseo del chafln

Material base, si es acero al carbono, acero inoxidable o aluminio. Espesor del material, si es chapa delgada o gruesa. Proceso de soldeo, como electrodo revestido, semiautomtico, TIG, etc. Posicin de soldeo, plana, vertical, en cornisa, bajo techo, etc. Facilidad de acceso, por uno o por ambos lados de la chapa o tubo. Tipo de unin, a tope, en T. Procedimiento de soldeo, por ejemplo, soldeo en una o en varias pasadas.

Consecuencias de una mala preparacin de la unin

Un ngulo excesivo significa mayor volumen de metal a rellenar, con lo que se incrementa el aporte trmico. Toda reparacin es crtica por el doble calentamiento al material con el soldeo inicial y el de reparacin, esto es ms peligroso cuando el resanado se practica con arco elctrico que con sopletes especiales de oxigs, o con mecanizado y esmerilado. En consecuencia una inadecuada preparacin afectar a:

La resistencia de la unin, porque los defectos producen entalladuras. El consumo del material de aporte, debido a un ngulo de chafln excesivo. El tiempo de trabajo, porque es proporcional al volumen de metal depositado. El aporte trmico, esto es ms crtico en las reparaciones. Las tensiones residuales, a ms soldadura, mayor contraccin restringida.

Mtodos para preparar las uniones Los mtodos comunes para la preparacin de los biseles del chafln son corte trmico y corte mecnico, el uso adecuado de estos es importante para la correcta preparacin de las uniones.

Corte Trmico Corte Mecnico Oxicorte (corte recto y con bisel inclinado). Con cizalla. Corte con plasma (corte recto y con bisel inclinado). Cepillo. Biselado del chafln en U (corte curvo). Torno. Con soplete biselador. Esmeril. Con electrodo de carbono. Biseladoras.

2.3.- Tipos de Unin Unin. Es la zona donde las partes de una construccin metlica se unen por soldadura. Tipos de unin. Se determinan por la disposicin de las partes a unir. En la norma DIN se han establecido nueve tipos de unin que se ajustan a todo tipo de uniones soldadas, ya sea con chapas, perfiles o tubos. De acuerdo con la disposicin de las partes a unir, el empalme puede ser: a tope, a solape, en paralelo, en T, en doble T, sesgado o inclinado, angular, mltiple y en cruz. (Tabla 2). Es importante diferenciar entre la unin a solape y en paralelo, la primera es claramente el solape entre dos elementos largos, mientras que la segunda se refiere a elementos largos unidos longitudinalmente, como las platabandas de las vigas. Tambin es necesario observar la diferencia entre unin en doble I y en cruz. La unin en T es la de elementos perpendiculares entre s, pero la

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unin en cruz consiste en la unin de elementos largos que se cruzan pero no se cortan entre s, como cuando cruzamos las manos una sobre otra. El tipo de unin se debe elegir en funcin de las condiciones de trabajo para facilitar la ejecucin de la soldadura. Por ejemplo, una unin en Y asimtrica es adecuada solamente para posicin en cornisa.

Tabla 2.- Diferentes tipos de uniones usadas en soldadura de estructuras.

Uniones a tope: En las uniones a tope la soldadura se realiza entre los bordes de las

piezas a unir. La preparacin de los bordes se har de acuerdo con el espesor de las piezas a soldar.

Unin a tope con bordes rectos: Este tipo de preparacin se emplea para espesores

hasta 4 mm. Para conseguir una resistencia ptima es necesario fundir los bordes completamente, para lo cual debe dejarse una separacin adecuada. Por el procedimiento de arco sumergido, se pueden soldar con esta preparacin espesores hasta unos 10 mm, con una separacin de unos 3 mm. Este tipo de junta es razonablemente resistente a esfuerzos estticos, pero no es recomendable para casos sometidos a fatiga o a cargas de impacto, especialmente a bajas temperaturas. La preparacin de la junta es relativamente fcil y de bajo costo, pues slo requiere igualar los bordes de las piezas.

Unin a tope con bordes en V: Esta preparacin se emplea para espesores superiores a unos 8 mm. Sin embargo, no es recomendable para espesores superiores a 20 mm. Es ms costosa que la preparacin con bordes rectos debido a que exige el biselado de las piezas y adems, precisa una mayor cantidad de material de aportacin. Presenta buena resistencia a cargas estticas, pero no es particularmente adecuada para soportar esfuerzos de flexin que produzcan tracciones en el cordn de raz.

Unin a tope con bordes en X: Es la que presenta el mejor comportamiento ante todo tipo de cargas. Se suele recomendar para espesores superiores unas 18 o 20 mm. Para conseguir una buena resistencia la penetracin debe ser completa desde ambos lados. El costo de preparacin es mayor que en las uniones en V, pero esto se puede compensar por el ahorro que presenta en material de aportacin. Para mantener la simetra de la junta y reducir al mnimo la deformacin, los cordones, deben depositarse alternativamente, a un lado y otro de la junta.

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Unin a tope con bordes en U: Este tipo de juntas responden correctamente a todas las

condiciones ordinarias de carga, por lo que se suelen utilizar para trabajos que requieran una gran calidad. Su campo de aplicacin ms adecuado se encuentra entre 13 y 20 mm de espesor. Aunque exige una preparacin ms costosa que las anteriores, requiere menos material de aportacin y origina menos deformaciones.

Unin a tope con bordes en doble U: Es recomendable para espesores superiores a 20

mm siempre que la soldadura pueda realizarse fcilmente desde ambos lados de la pieza. Es la preparacin que presenta un mejor comportamiento ante cualquier condicin de carga. Por el contraro, es la que exige unos costos de preparacin ms elevados.

Uniones en ngulo interior (en T): En este tipo de uniones las piezas se disponen

formando un ngulo de aproximadamente 90 y de forma que el borde de una de las piezas descanse sobre la superficie de la otra. Es aplicable a cualquier espesor y segn sea ste y segn el grado de penetracin que se quiera conseguir, se suelen adoptar los siguientes tipos de preparacin: borde recto, simple chafln, doble chafln, simple J y doble J.

Unin en T. Borde recto: La unin se realiza mediante cordones en ngulo que se puede depositar desde uno o ambos lados de la junta. Se puede utilizar siempre que las cargas sometan la soldadura nicamente a cortadura longitudinal. Puesto que la distribucin de tensiones sobre la junta puede no ser uniforme, este factor debe considerarse en las zonas sometidas a fuertes impactos o donde acten elevadas cargas transversales. Para conseguir una buena resistencia se requiere gran cantidad de material de aportacin.

Unin en T con simple chafln: Este tipo de unin procura una mejor distribucin de tensiones, por lo que puede soportar mayores cargas que la anterior. La soldadura se realiza desde un solo lado y se suele limitar a espesores iguales o menores a 12 mm.

Unin en T con doble chafln: Tiene una mayor capacidad resistente y puede soportas tanto cortadura longitudinal como transversal. Slo es aplicable cuando la soldadura se puede realizar desde ambas caras.

Unin en T, simple J: Aplicable a espesores de 25 mm o ms y siempre que la soldadura slo sea accesible desde una cara. Especialmente adecuada para soportar grandes cargas.

Unin en T, doble J: Particularmente adecuada para grandes espesores (del orden de 40

mm o ms) y siempre que las cargas soportar sean muy importantes. Slo es aplicable cuando la junta es accesible desde ambas caras.

UNIONES A SOLAPE Como su nombre lo indica, las piezas se disponen de forma que una solape parcialmente a la otra. Para conseguir una buena resistencia, la longitud del solape debe ser mayor del triple del espesor de la pieza ms fina. La unin se puede conseguir mediante la aplicacin de uno o dos cordones de soldadura.

Unin a solape con un solo cordn: Es de muy fcil realizacin. El metal de aportacin se deposita simplemente a lo largo de una de los rincones que dejan las piezas al disponer una sobre la otra La resistencia de la soldadura depende del espesor del cordn en ngulo

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depositado. La soldadura mediante un solo cordn es aplicable hasta unos 12 mm de espesor, siempre que la carga a soportar no sea muy severa.

Unin a solape mediante dos cordones: Tiene capacidad de carga mucho mayor que la anterior. Es un tipo de unin muy utilizado en soldadura. Como regla general, si la soldadura se realiza con su resistencia es comparable a la del metal base.

Uniones en esquina exterior: Son ampliamente utilizadas en la unin de secciones que

no estn sometidas a grandes esfuerzos. Segn la disposicin de los bordes, las podemos clasificar en uniones en ngulo exterior cerradas, semiabiertas y abiertas.

Uniones en esquina, cerradas: Se emplea principalmente para espesores finos, debido a

que no permite conseguir aria buena penetracin. Poco recomendable por su pequea capacidad de carga.

Uniones en esquina, semiabiertos: Recomendables para espesores mayores y donde la

soldadura slo pueda realizarse desde un lado. Capaces de soportar cargas en las que el impacto o la fatiga no sean muy severos. La disposicin de los bordes, de forma que las esquinas interiores quedan protegidas, disminuye el peligro de formacin de agujeros en la raz de la junta.

Uniones en esquina, abiertas: Esta disposicin de las piezas permite la soldadura desde ambos lados, por lo que se pueden conseguir juntas muy resistentes, capaces de soportar grandes cargas. Es aplicable a cualquier espesor. Debido a la buena distribucin de tensiones, es recomendable para soportar esfuerzos de fatiga o cargas de impacto.

Unin sobre cantos: Aplicable para espesores finos (unos 6 mm. o menos) y con muy

pequea capacidad resistente.

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Los chaflanes en U, en doble U, en J y en doble J, se utilizan en lugares de chaflanes en

V, en doble V, en bisel simple y en bisel doble en las piezas de gran espesor con objeto de ahorrar material de aportacin, al mismo tiempo de reducir el aporte trmico y las deformaciones.

NORMAS PARA LA PREPARACIN DE LAS UNIONES Las uniones se preparan de acuerdo con el espesor de la chapa y el proceso de soldeo. Por ejemplo, una unin a tope puede ser en I (sin chafln o bordes sin bisel) cuando los bordes de la chapa son rectos, o puede ser en Y, cuando los bordes tienen chafln, o pueden ser en X (o en doble Y) cuando los bordes tienen doble chafln. La norma UNE-EN 29692 define las formas y dimensiones generales para la preparacin de uniones con los procesos de soldeo oxigs, electrodo revestido, MIG/MAG y TIG, y la norma UNE-EN SO 9692-2 da las formas y dimensiones para el proceso de arco sumergido SAW. Para disminuir las impurezas que alteran la composicin qumica del material depositado, los flancos y bordes a soldar deben estar limpios, debido a que el peso del depsito de soldadura es de pocos gramos por unidad de longitud. Cualquier resto de suciedad contaminar inevitablemente a la soldadura, el azufre en un porcentaje mayor a 0,035% produce fisuracin en caliente, siendo este elemento uno de los componentes ms

abundantes en la pintura, las grasas, el aceite y en el polvo de tiza. Adems, los bordes debern estar paralelos para lograr la uniformidad tanto del cordn depositado como del aporte trmico, una superficie irregular de la unin es como una pista por donde solo se puede circular con maniobras cuidadosas. Una superficie uniforme y limpia es como una autopista donde se puede conducir a mayor velocidad. En consecuencia, los procesos de mayor velocidad de soldeo, como el semiautomtico y el de arco sumergido, requieren una mejor preparacin de las uniones o juntas.

Nomenclatura de las uniones De acuerdo con la norma UNE EN ISO 9692-2:1998, la nomenclatura de las uniones y sus partes es: t = Espesor de chapa o tubo. b = Separacin de raz = ngulo del chafln c = Altura de taln = ngulo del bisel h = Altura del bisel

PARTICULARIDADES DE LAS UNIONES A TOPE

Unin en I Dependiendo de la facilidad de acceso y sobre todo del espesor de chapa, se puede tener una unin a tope en I para espesores de hasta cuatro milmetros. Cuando se trata de soldar espesores mayores habr falta de penetracin. Sin embargo, al soldar por ambos lados se podr unir chapas de hasta 8 mm con suficiente penetracin. (Figura 4)

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Unin en V y en Y Las uniones en V y en Y debe tener una abertura de un ngulo mnimo del chafln de 60 para los procesos: Electrodos revestidos (111), oxigs (311) y TIG (141). Sin embargo, para el proceso MIG/MAG (135) este ngulo debe ser mayor o igual a 50. As se ahorra material de aporte evitando, adems, un excesivo calentamiento que afecte al material base. Con menor calentamiento se reducen las contracciones, las deformaciones y las tensiones residuales. La razn de hacer un chafln con el menor ngulo de abertura posible es tambin econmica por el menor tiempo de ejecucin. Un ngulo muy abierto consume demasiado metal de aporte, incrementa el nmero de pasadas, el aporte trmico y el tiempo de ejecucin. Sin embargo un ngulo muy agudo o estrecho ocasiona la peligrosa falta de fusin. (Figura 5).

La unin en Y tiene la ventaja de que puede soldarse con bastante energa (alta intensidad de corriente). Esta unin deber soldarse en las posiciones que faciliten el empleo de electrodos de alta penetracin, o procesos de alta penetracin como arco sumergido SAW.

Unin en X Las chapas de espesores mayores a 10 mm debern soldarse con la preparacin en X o de doble Y, para ello se deber considerar la facilidad de acceso por ambos lados de la chapa. (Figura 6).

Unin con reborde La unin de reborde es til en chapas delgadas, muy adecuada para los procesos oxigs y TIG, sin material de aporte. Sin embargo, cuando se trata de aceros inoxidables no se debe prescindir del empleo de material de aporte, porque sino se tendr problemas de corrosin al perder cromo durante el soldeo, lo que desestabiliza la aleacin y sensibiliza a la unin soldada. (Figura 7).

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Cordn de respaldo Siempre que sea posible se debe procurar soldar la raz por el lado opuesto, el cordn de respaldo es siempre ms seguro que hacer un cordn de raz, producir una penetracin suficiente y ser ejecutado con facilidad, incidiendo tambin en la reduccin de los costos. El cordn de respaldo brinda mayor facilidad de ejecucin. (Figura 7).

Uniones 1/3 - 2/3 Para facilitar la ejecucin de las uniones en doble V o X es conveniente recurrir a la preparacin 1/3 - 2/3 del espesor de la chapa. Las deformaciones producidas con el primer tercio se equilibran con las con tracciones de los dos tercios finales. Esto evita el trabajo de dar vueltas sucesivas al material para soldar por ambos lados. (Figura 8).

UNIONES ESPECIALES (UNIONES EN NGULO) Entre las uniones a tope, existen algunos tipos que se especifican en las normas UNE-EN 150 9692-2, UNE-EN ISO 9692-2AC y UNE-EN ISO 9692-3. Se deben conocer los detalles ms importantes para saber qu ventajas y qu desventajas tienen para la ejecucin de la unin.

Unin de flancos empinados Se utiliza este tipo de unin en chapas de espesores mayores a 16 mm, eventual mente se puede soldar con una pletina de respaldo para la raz quedando esta soldada con la unin (figura 9). La separacin entre bordes suele ser mayor a 6 mm. Esto facilita la ejecucin de la raz con alto amperaje y con electrodos de alto rendimiento. Sin embargo, la pletina queda solapada en los bordes y es un punto dbil para la resistencia a la corrosin as como a las cargas dinmicas. Para evitar esta desventaja se sustituye la pletina metlica por soportes cermicos o respaldo de cobre.

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Se utiliza en la fabricacin de cupones de prueba para ensayos de traccin del metal depositado y estructuras sometidas a carga esttica.

El ngulo b suele ser de 5 a 200. b = 6 a 10 mm para electrodo y MAG. b = 12 a 20 mm para arco sumergido.

Uniones de flancos desiguales Se emplea especialmente para uniones en cornisa para evitar la acumulacin de material y su cada por gravedad. La forma con chafln de 45 y un borde recto es ms econmica para la preparacin, sin embargo existe el riesgo de producir falta de fusin, por eso la unin de 45 + 15 es la ideal para el soldeo en cornisa (figura 9).

Unin en U Esta unin es muy utilizada en materiales gruesos como tuberas de vapor de alta presin. En el caso de haber facilidad de acceso por ambos lados de la unin, se puede soldar sin separacin entre los bordes para finalmente resanar y soldar por el respaldo (figura 10). En otros casos, cuando no hay facilidad de acceso, se debe hacer la combinacin U + Y con la raz en V que se suelda en el proceso TIG.

Se emplea para espesores mayores a 20 mm. En construccin de calderas y tubos de vapor de alta presin se hace una pasada

de raz con el proceso TIG, para depositar luego las pasadas de relleno y acabado con electrodos revestidos.

En chapas de espesores mayores a 40 mm se suelda por ambos lados de la unin haciendo una doble U.

Uniones asimtricas Son la media Y y/o media K y/o media U (figura 10). Este tipo de uniones distribuyen el calor en forma desigual, en consecuencia se produce una diferencia de penetracin en los flancos. Estas uniones son propensas a presentar falta de fusin en el flanco recto. Se requiere mucha prctica para lograr una unin buena y en lo posible ser mejor evitarlas, solamente son adecuadas para las uniones a tope en I, donde la chapa perpendicular deber tener el bisel para lograr la penetracin completa.

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Uniones en ngulo Dimensin a o altura de garganta: esta medida es determinante para la resistencia de la unin, pero es preciso comprender que una garganta en exceso produce mayores tensiones residuales, tambin se eleva el costo de material de aporte en progresin geomtrica.

Uniones en I con bisel Para facilidad de la ejecucin y para lograr suficiente penetracin, es conveniente preparar la chapa que se une frontalmente con bisel en forma de media Y o de media K, estas uniones tienen la particularidad de disminuir el efecto de entalladura que ocasiona la concentracin de tensiones, una unin totalmente llena de material depositado es ms resistente que aquella que no presenta penetracin total.

Tipos de Uniones en ngulo En funcin al tipo de empalme y de la ubicacin, las uniones en ngulo pueden ser: a) Uniones en ngulo interior. d) Uniones en esquina o ngulo exterior. b) Uniones de flancos. e) Uniones en el alma de perfiles. c) Unin frontal.

Estas uniones se pueden observar en la construccin de una viga con platabandas de refuerzo, como se ve en la (figura 11).

Perfiles de las uniones en ngulo Perfil convexo Perfil plano Perfil cncavo

La unin en ngulo puede tener estos perfiles pero si lo ideal es una unin recta, con la altura de garganta a para los fines de clculo, en la prctica se deber tener en cuenta el comportamiento de la unin para la transmisin de los esfuerzos y la trayectoria de los mismos por el material de la soldadura en la unin entre dos chapas. As, la unin de ngulo exterior ser adecuada con un perfil convexo, mientras que la unin en ngulo interior ser ms resistente a cargas dinmicas con un perfil cncavo. La unin con lados desiguales es til. Para los cordones frontales, se prefiere para lograr una transmisin uniforme de as lneas de fuerza, aliviando as la distorsin de las tensiones internas. Tal es el caso de las platabandas, cuyos extremos deben tener las uniones frontales para una transmisin gradual de los esfuerzos de una chapa a otra. La dimensin a es la altura del tringulo equiltero inscrito en la seccin del perfil del cordn. (Figura 12).

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Dimensionamiento y lmites de las uniones en ngulo Las dimensiones de las uniones en ngulo deben ser diseadas de acuerdo a la magnitud de la carga que van a soportar. Un factor relevante a tener en cuenta son los espesores de las chapas que se estn soldando. La dimensin a, o altura de garganta, debe ser proporcional a la chapa de menor espesor en una unin en T. Adems debe calcularse tanto la altura de garganta, como la longitud de la unin en proporcin a las cargas estticas o dinmicas de la construccin.

La norma DIN 18 800-1 para las construcciones de acero, en su edicin de 1990, en su primera parte determina los siguientes lmites:

Valores mnimos de la dimensin a Valor mximo de la dimensin a

amin. 2 mm (amin. t - 0,5) amx. 0,7 t min.

Donde tmx. es el espesor de la chapa ms gruesa de la unin.

Donde t min. es el espesor de la chapa ms delgada de la unin.

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2.4.- Trminos utilizados en la preparacin de las soldaduras Las denominaciones de todas las dimensiones necesarias para definir correctamente el chafln de las piezas que se van a soldar se indican en la tabla 2.

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2.5.- Terminologa utilizada en soldadura A continuacin se indican las definiciones de los trminos ms comunes relacionados con la soldadura, que son especficos de la Seccin IX del Cdigo ASME y que estn incluidos en el documento de la American Welding Society, AWS A 3.0, Trminos y Definiciones Estndares de Soldadura.

Soldadura de costura al arco (Arc seam weld). Una soldadura de costura realizada

mediante el proceso de soldadura al arco.

Soldadura por puntos al arco (Arc spot weld). Una soldadura por puntos realizada mediante el proceso de soldadura al arco.

Golpe de arco (Arc strike). Cualquier discontinuidad accidental resultante de un arco, que consiste en cualquier zona de metal refundido, metal afectado por el calor o en cualquier cambio en el perfil superficial de algn objeto metlico. El arco puede ser causado por electrodos de soldadura al arco, yugos de inspeccin por partculas magnticas o cables elctricos desgastados.

Soldadura al arco (Arc welding). Un grupo de procesos de soldadura en donde la coalescencia se produce por calentamiento con uno o varios arcos, con o sin aplicacin de presin y con o sin uso de metal de aporte.

Como soldado (As-welded). Adjetivo referido a la condicin del metal de soldadura,

juntas soldadas y soldaduras despus de la soldadura pero antes de cualquier tratamiento trmico, mecnico o qumico.

Carboneado (Backgouging). La remocin de metal de soldadura y metal base del lado

de la raz de la unin para facilitar la fusin y la penetracin completa de cualquier soldadura subsiguiente realizada en ese lado.

Respaldo (Backing). Material colocado en la raz de una junta de soldadura con el

propsito de soportar el metal de soldadura fundido a fin de facilitar la penetracin completa en la junta. El material puede o no puede fundirse en la junta.

Gas de respaldo (Backing gas). Un gas, tal como el argn, helio, nitrgeno o gas reactivo, el cual es empleado para excluir el oxgeno del lado de la raz (lado opuesto al de soldadura) de la junta.

Metal base (Base metal). Es el metal o aleacin que es sometido al proceso de soldadura.

Soldadura Fuerte (Brazing). Un grupo de procesos de unin de metales que producen

coalescencia de materiales mediante su calentamiento hasta una temperatura adecuada y mediante el uso de un metal de aporte con una temperatura lquidus superior a 840 F pero inferior a la temperatura solidus del (los) material(es) base. El metal de aporte es distribuido entre las superficies bien ajustadas de la junta por efecto de la accin capilar.

Soldadura fuerte por inmersin (Brazing, dip (DB)). Un proceso de soldadura fuerte en el cual el calor requerido es proporcionado por un bao metlico o qumico fundido. Cuando se emplea un bao qumico fundido, el bao puede actuar como fundente; cuando se emplea un bao metlico fundido, el mismo proporciona el metal de aporte.

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Soldadura fuerte en horno (Brazing, furnace (FB)). Un proceso de soldadura fuerte en

el cual las piezas son colocadas en el interior de un horno y calentadas hasta la temperatura de soldadura.

Soldadura fuerte por induccin (Brazing, induction (IB)). Un proceso de soldadura

fuerte que emplea el calor generado por la resistencia de las piezas de trabajo a la corriente elctrica inducida.

Soldadura fuerte manual (Brazing, manual). Operacin de soldadura fuerte realizada y controlada completamente de forma manual.

Soldadura fuerte de resistencia (Brazing, resistance (RB)). Un proceso de soldadura

fuerte que emplea el calor generado por la resistencia al flujo de corriente elctrica en un circuito en el cual las piezas de trabajo estn incluidas.

Soldadura fuerte semiautomtica (Brazing, semiautomatic). Soldadura fuerte con un

equipo el cual controla solo la alimentacin del metal de aporte. El avance de la soldadura es controlado manualmente.

Soldadura fuerte con soplete (Brazing, torch (TB)). Un proceso de soldadura fuerte que emplea el calor proveniente de una flama de gas combustible.

Operador de soldadura fuerte (Brazing operador). El individuo que opera las mquinas

o los equipos automticos de soldadura fuerte.

Intervalo de temperatura de soldadura fuerte (Brazing temperature range). El

intervalo de temperatura en el cual puede llevarse a cabo la soldadura fuerte.

Junta a tope (Butt joint). Una junta entre dos miembros alineados aproximadamente en el mismo plano.

Enmantequillado (Buttering). La adicin de material, mediante soldadura, sobre una o

ambas superficies de una junta, antes de la preparacin de la misma para la soldadura final, con el propsito de proporcionar un depsito adecuado de soldadura de transicin para la posterior realizacin de la junta.

Fusin completa (Complete fusion). Fusin que ha ocurrido sobre las superficies

completas del material base a soldar y entre todas las capas y cordones.

Inserto consumible (Consumable insert). Metal de aporte que es colocado en la raz de la junta antes de la soldadura a fin de que sea fundido completamente en la raz para formar parte de la soldadura final.

Tubo de contacto (Contact tube). Dispositivo que transfiere la corriente a un electrodo continuo.

Junta de esquina (Corner joint). Una junta entre dos miembros localizados aproximadamente formando un ngulo recto entre ellos para formar una L.

Cupn (Coupon). Material de ensayo.

Grieta (Crack). Una discontinuidad de tipo fractura caracterizada por un extremo agudo y

elevada razn longitud/ancho.

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Discontinuidad (Discontinuity). Una interrupcin de la estructura tpica del material, tal

como falta de homogeneidad en sus caractersticas mecnicas, metalrgicas o fsicas. Una discontinuidad no es necesariamente un defecto. Ver tambin defecto e imperfeccin.

Defecto (Defect). Discontinuidad que por naturaleza o efecto acumulado (por ejemplo, longitud total de grieta) deja una parte o producto incapaz de cumplir los estndares o especificaciones mnimos de aceptacin aplicables.

Corriente directa electrodo negativo (Direct current electrode negative (DCEN)).

Arreglo de las conexiones de soldadura al arco con corriente continua en la cual el electrodo es el polo negativo y la pieza de trabajo es el polo positivo del arco.

Corriente directa electrodo negativo (Direct current electrode positive (DCEP)).

Arreglo de las conexiones de soldadura al arco con corriente continua en la cual el electrodo es el polo positivo y la pieza de trabajo es el polo negativo del arco.

Junta con soldadura doble (Double-welded joint). Una junta que es soldada por ambos lados.

Junta de solape con soldadura doble (Double-welded lap joint). Una junta de solape en la cual los bordes superpuestos de los miembros a unir son soldados a lo largo de los bordes de ambos miembros.

Electrodo de soldadura al arco (Electrode, arc welding). Un componente del circuito de

soldadura a travs del cual es conducida la corriente elctrica.

Electrodo desnudo (Electrode, bare). Un electrodo metlico consumible que ha sido

producido en forma de alambre, cinta o varilla sin revestimiento excluyendo al revestimiento incidental al proceso de fabricacin o preservacin.

Electrodo de carbono (Electrode, carbon). Un electrodo de material no consumible

usado en soldadura y corte al arco, que consiste en una varilla de grafito o carbono, el cual puede estar revestido de cobre u otros materiales.

Electrodo revestido (Electrode, covered). Electrodo metlico de aporte compuesto cuyo ncleo puede ser un electrodo de varilla o de ncleo metlico al cual se le ha aplicado un revestimiento suficiente para proporcionar una capa de escoria sobre el metal de soldadura. El revestimiento puede contener materiales que cumplen funciones de proteccin contar la atmsfera, desoxidacin y estabilizacin del arco as como de fuente de adiciones metlicas a la soldadura.

Electrodo de soldadura por electroescoria (Electrode, electroslag welding). Metal de aporte incluido en el circuito de soldadura a travs del cual la corriente es conducida entre el dispositivo gua del electrodo y la escoria fundida.

Electrodo con ncleo fundente (Electrode, flux-cored). Electrodo metlico de aporte

formado por un tubo de metal u otra configuracin hueca que contiene los ingredientes aleantes que cumplen funciones de atmsfera de proteccin, desoxidacin, estabilizacin de arco y formacin de escoria. Los materiales aleantes pueden estar incluidos en el ncleo. Puede o no usar proteccin gaseosa externa.

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Electrodo metlico (Electrode, metal). Un electrodo metlico consumible o no

consumible usado en soldadura al arco y corte que consiste en un alambre o varilla de metal que ha sido fabricado por cualquier mtodo y que puede o no tener revestimiento.

Electrodo con ncleo metlico (Electrode, metal-cored). Electrodo metlico de aporte compuesto formado por un tubo de metal u otra configuracin hueca que contiene los ingredientes aleantes. Pueden incluirse cantidades menores de ingredientes que cumplen funciones de estabilizacin de arco y remocin de xidos. Puede o no usar proteccin gaseosa externa.

Electrodo de tungsteno (Electrode, tungsten). Un electrodo no consumible empleado

en soldadura o corte al arco y rociado por plasma, fabricado principalmente de tungsteno.

Alimentacin lateral (Face feed). Aplicacin de metal de aporte al lado de la cara de una junta.

Nmero ferrtico (Ferrite number). Valor arbitrario y estandarizado que designa el contenido de ferrita del metal de soldadura de acero inoxidable austentico. Debera utilizarse en lugar del porcentaje de ferrita o del porcentaje en volumen de ferrita en base a un reemplazo directo. Ver la ltima edicin de AWS A 4.2, Procedimiento estndar para la calibracin de instrumentos magnticos para medir el contenido de ferrita delta de metal de soldadura de acero inoxidable austentico.

Metal de aporte (Filler metal). Metal o aleacin a ser adicionada durante la fabricacin de una junta por soldadura, soldadura fuerte o soldadura blanda.

Metal de aporte para soldadura fuerte (Filler metal, brazing). Metal o aleacin usada como metal de aporte en soldadura fuerte que posee una temperatura lquidus superior a 450 C (840 F) pero inferior a la temperatura solidus del metal base.

Metal de aporte en polvo (Filler metal, powder). Metal de aporte en forma de partculas.

Soldadura a filete (Fillet weld). Una soldadura de seccin transversal aproximadamente triangular que une dos superficies colocadas en ngulo recto en una junta de solape, junta T o junta de esquina.

Fundente soldadura/soldadura fuerte (Flux (welding/brazing)). Material usado para disolver, prevenir o facilitar la remocin de xidos u otras substancias superficiales indeseables. Puede actuar para estabilizar el arco, proteger el depsito fundido y puede o no generar gases de proteccin mediante su descomposicin.

Fundente activo soldadura por arco sumergido (Flux active, SAW). Fundente a partir del cual la cantidad de elementos depositados en el metal de soldadura es dependiente de las condiciones de soldadura, principalmente el voltaje del arco.

Fundente de aleacin soldadura por arco sumergido (Flux alloy, SAW). Fundente que proporciona elementos de aleacin en el depsito de metal de soldadura.

Fundente neutro soldadura por arco sumergido (Flux neutral, SAW). Fundente que no causar un cambio significativo en la composicin del metal de soldadura cuando ocurre un cambio importante en el voltaje del arco.

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Cubierta de fundente (Flux cover). Capa de fundente fundido sobre el bao de metal de

aporte fundido.

Frecuencia (Frequency). El nmero de ciclos completos que realiza el cabezal oscilante en un minuto u otro incremento de tiempo especificado.

Gas combustible (Fuel gas). Un gas tal como acetileno, gas natural, hidrgeno, propano, propano de metil-acetileno estabilizado y otros combustibles normalmente usados con oxgeno en uno de los procesos por oxicombustible y para calentamiento.

Depsito rociado fundido rociado trmico (Fused spray deposit (thermal spraying)). Depsito por rociado trmico autofundente que subsecuentemente es

calentado para lograr la coalescencia entre l mismo y el substrato.

Fusin soldadura por fusin (Fusion (fusion welding)). La fusin conjunta entre el metal de aporte y el metal base o del metal base nicamente para producir una soldadura. Superficie de fusin (Fusion face)). Superficie del metal base que ser fundida durante

la soldadura.

Lnea de fusin (Fusion line). Trmino no estandarizado para la interfase de soldadura.

Respaldo gaseoso (Gas backing). Gas de respaldo.

Transferencia globular soldadura al arco (Globular transfer (arc welding)). Tipo de transferencia metlica en la cual el metal de aporte fundido se transfiere a travs del arco en forma de gotas grandes.

Soldadura de ranura (Groove weld). Soldadura realizada en una ranura de un solo miembro o en la ranura entre dos miembros a ser soldados. Los tipos estndares de este tipo de soldadura son los siguientes:

Soldadura de ranura cuadrada. Soldadura de ranura en V sencilla. Soldadura de ranura en bisel sencilla. Soldadura de ranura en U sencilla. Soldadura de ranura en J sencilla. Soldadura de ranura de bisel y acampanada sencilla. Soldadura de ranura acampanada sencilla. Soldadura de ranura en V doble. Soldadura de ranura en bisel doble. Soldadura de ranura en U doble. Soldadura de ranura en J doble. Soldadura de ranura de bisel y acampanada doble. Soldadura de ranura acampanada doble.

Zona afectada por el calor (Heat-affected zone). La porcin de metal base que no ha sido fundida, pero cuyas propiedades mecnicas o microestructura han sido alteradas por el calor generado durante la soldadura o el corte.

Temperatura entre pases (Interpass temperature). La mayor temperatura en la junta de soldadura inmediatamente antes de la soldadura, o en el caso de soldaduras de mltiples pasadas, la mayor temperatura en la seccin del metal de soldadura depositado previamente, inmediatamente antes de que se inicie la deposicin del siguiente pase.

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Junta (Joint). La unin o empalme de piezas o de los bordes de las piezas que seran

soldadas o han sido soldadas.

Penetracin de la junta (Joint penetration). La distancia a la cual el metal de soldadura se extiende desde la superficie de soldadura hacia el interior de la junta, exclusivo para refuerzo de soldadura.

Soldadura de cerradura (Keyhole welding). Tcnica en la cual una fuente de calor

concentrado penetra parcial o completamente a travs de la pieza de trabajo, formando un orificio en forma de cerradura en el extremo del depsito fundido de soldadura. A medida que la fuente de calor avanza, el metal fundido llena por detrs del orificio para formar el cordn.

Solape o superposicin (Lap or overlap). Distancia medida entre los bordes de dos

chapas cuando se superponen para formar la junta.

Junta de solape (Lap joint). Una junta entre dos miembros superpuestos en planos paralelos.

Fusin (Melt-in). Tcnica de soldadura en la cual la intensidad de una fuente de calor se encuentra ajustada de tal forma que un pase de soldadura puede producirse a partir de metal de aporte adicionado al extremo del metal de soldadura fundido.

Revestimiento (Overlay). Trmino no estndar, usado en la Seccin IX del cdigo ASME para recubrimientos.

Revestimiento de metal de soldadura resistente a la corrosin (Overlay, corrosion-resistant weld metal). Deposicin de una o ms capas de metal de soldadura en la

superficie de un material base para mejorar las propiedades de resistencia a la corrosin de la superficie.

Revestimiento de metal de soldadura duro (Overlay, hardfacing weld metal).

Deposicin de una o ms capas de metal de soldadura en la superficie de un material base para mejorar las propiedades de resistencia al desgaste de la superficie.

Pase (Pass). Una progresin individual de una operacin de soldadura o revestimiento a

lo largo de una junta, depsito de soldadura o substrato. El resultado de un pase es un cordn de soldadura o una capa.

Pase de cubierta (Pass, cover). Pase o pases finales de cubierta sobre la superficie de una soldadura.

Pase de correccin (Pass, wash). Pase para corregir aberraciones superficiales menores

y/o preparar la superficie para evaluacin no destructiva.

Ensayo de desgarre (Peel test). Mtodo destructivo de ensayo que separa mecnicamente una junta de solape mediante desgarre.

Martillado (Peening). Trabajado mecnico de metales empleando carga de impacto.

Polaridad inversa (Polarity, reverse). El arreglo de las conexiones de soldadura al arco por corriente directa con la pieza a soldar como polo negativo y el electrodo como polo positivo del arco de soldadura; un sinnimo para corriente directa con electrodo positivo.

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Soldadura de tapn (Plug weld). Soldadura realizada en un orificio circular o con otra

forma geomtrica (como una soldadura de ranura cuadrada) en un miembro de una junta de solape o T, que une ese miembro con el otro. Las paredes del orificio pueden o no ser paralelas, y el orificio puede ser llenado parcial o completamente con metal de soldadura. (Un orifico soldado a filete o una soldadura de punto no debern incluirse en esta definicin).

Polaridad directa (Polarity, straight). El arreglo de las conexiones de soldadura al arco

por corriente directa con la pieza a soldar como polo positivo y el electrodo como polo negativo del arco de soldadura; un sinnimo para corriente directa con electrodo negativo.

Postcalentamiento (Postheating). Aplicacin de calor a un montaje o ensamble despus de la soldadora, soldadura fuerte, soldadura blanda, rociado trmico o corte trmico.

Tratamiento trmico postsoldadura (Postweld heat treatment). Cualquier tratamiento

trmico posterior a la soldadura.

Polvo (Powder). Metal de aporte en polvo.

Mantenimiento de precalentamiento (Preheat maintenance). Prctica de mantenimiento de la temperatura de precalentamiento mnima especificada o de alguna temperatura mayor especificada durante algn intervalo de tiempo requerido despus de finalizada la soldadura o rociado trmico o hasta que sea iniciado el tratamiento trmico postsoldadura.

Temperatura de precalentamiento (Preheat temperature). La temperatura mnima en la

preparacin de la junta inmediatamente antes de del proceso de soldadura; o en el caso de soldadura de mltiples pases, le temperatura mnima en la seccin del metal de soldadura depositado previamente, inmediatamente antes de la soldadura.

Precalentamiento (Preheating). La aplicacin de calor al metal base inmediatamente

antes de una operacin de soldadura o corte para lograr una temperatura de precalentamiento mnima especificada.

Soldadura por energa pulsada (Pulsed power welding). Cualquier mtodo de

soldadura al arco en el cual la energa es programada cclicamente en pulsos de forma tal que puedan utilizarse valores efectivos pero de corta duracin de un parmetro. Tales valores son notablemente diferentes del valor promedio del parmetro. Algunos trminos equivalentes son soldadura por corriente o voltaje pulsado.

Soldadura por rociado pulsada (Pulsed spray welding). Una variacin del proceso de soldadura al arco en la cual la corriente es pulsada para utilizar las ventajas de la transferencia por rociado con valores de corriente promedio iguales o inferiores a la corriente de transicin entre transferencia globular y por rociado.

Junta de ranura (Rabbet joint). El diseo tpico de la junta con ranura a soldar.

Retenedor (Retainer). Material no consumible, metlico o no metlico, empleado para contener o dar forma al metal de soldadura fundido.

Soldadura de sellado (Seal weld). Cualquier soldadura diseada principalmente para proporcionar un grado especfico de ajuste para evitar fugas.

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Soldadura de costura (Seam weld). Soldadura continua realizada entre o sobre

miembros superpuestos en la cual la coalescencia puede iniciarse y ocurrir sobre ambas superficies adyacentes o provenir de una de la superficie de uno de los miembros. La soldadura continua puede consistir de un cordn de soldadura sencillo o de soldadura de punto superpuestas.

Transferencia por corto circuito soldadura al arco con proteccin gaseosa y electrodo revestido (Short circuiting transfer (gas metal-arc welding)). Transferencia metlica en la cual el metal fundido de un electrodo consumible es depositada durante corto circuitos repetidos.

Junta sencilla (Single welded joint). Junta soldada desde un solo lado.

Junta de solape sencilla (Single-welded lap joint). Una junta de solape en la cual los

bordes superpuestos de los miembros a unir son soldados a lo largo del borde de uno de los miembros solamente.

Inclusin de escoria (Slag inclusin). Material slido no metlico atrapado en el metal

de soldadura o entre el metal de soldadura y el metal base.

Espcimen (Specimen). Se refiere al espcimen de ensayo.

Soldadura de puntos (Spot weld). Soldadura realizada entre o sobre miembros

superpuestos en la cual la coalescencia puede comenzar y ocurrir entre las superficies adyacentes o puede provenir de la superficie exterior de uno de los miembros. La seccin transversal de la soldadura es aproximadamente circular.

Fusin por rociado (Spray-fuse). Tcnica de rociado trmico en la cual el depsito es

recalentado para fundir las partculas y formar un enlace metalrgico con el substrato.

Transferencia por rociado soldadura al arco (Spray transfer (arc welding)). Transferencia metlica en la cual el metal fundido proveniente del electrodo consumible es impulsada axialmente a travs del arco en forma de pequeas gotas.

Cordn recto (Stringer bead). Cordn soldado formado sin oscilacin apreciable.

Revestimiento superficial (Surfacing). Aplicacin mediante soldadura, soldadura fuerte

o rociado trmico de una o varias capas de material a una superficie para obtener propiedades o dimensiones deseadas.

Junta en T (Tee joint (T)). Junta entre dos miembros localizados aproximadamente en

ngulo recto en forma de T.

Cupn de ensayo (Test coupon). Ensamble por soldadura o soldadura fuerte para ensayos de calificacin de procedimiento o desempeo. El cupn puede ser cualquier producto (chapa, tubera, tubo, etc.) y puede ser una soldadura a filete, revestimiento, depsito de soldadura, etc.

Garganta real (filete), (Throat, actual (of fillet)). La distancia mas corta entre la raz y la cara de la soldadura a filete.

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Espcimen de ensayo (Test specimen). Seccin de un cupn de prueba para un ensayo

especfico. El espcimen puede ser para ensayo de doblez, tensin, impacto, anlisis qumico, metalogrfico, etc. Un espcimen puede ser un cupn completo de ensayo.

Corte trmico (Thermal cutting (TC)). Grupo de procesos de corte que separa o

remueve metal mediante calentamiento, quemado o vaporizacin localizada de las piezas de trabajo.

Garganta efectiva (filete), (Throat, effective (of fillet)). Distancia mnima desde la cara del filete, menos cualquier convexidad, hasta la raz de la soldadura. En el caso de soldaduras de filete combinadas con soldadura de ranura, se deber tomar en cuenta la raz de la soldadura de ranura.

Garganta terica (filete) Throat, theoretical (of fillet). Distancia desde el inicio de la raz

de la unin perpendicular a la hipotenusa del tringulo recto mas grande que puede ser inscrito dentro de la seccin transversal de una soldadura a filete. Esta dimensin se basa en la suposicin de que la apertura de la raz es igual a cero.

Socavadura (Undercut). Una ranura fundida en el metal base adyacente al taln o raz de la soldadura sin rellenar con metal de soldadura.

Cordn ondulado (Weave bead). Para procesos manuales o automticos, un cordn de soldadura formado empleando oscilacin.

Ondeado (Weaving). Tcnica de soldadura en la cual la fuente de energa se oscila

transversalmente a medida que se progresa a lo largo de la soldadura.

Soldadura (Weld). Coalescencia localizada de metales o no metales producida por

calentamiento de los materiales hasta la temperatura de soldadura con a sin aplicacin de presin o producida por la aplicacin de presin nicamente y con o sin empleo de material consumible.

Soldadura autgena (Weld, autogenous). Soldadura de fusin realizada sin metal de aporte.

Cordn de soldadura (Weld bead). Depsito de soldadura resultante de un pase.

Cara de la soldadura (Weld face). Superficie expuesta de una soldadura en el lado desde el cual se realiz la soldadura.

Interfase de soldadura (Weld interface). La interfase entre el metal de soldadura y el

metal base en una soldadura por fusin.

Metal de soldadura (Weld metal). Metal en una soldadura por fusin que consiste en la parte del metal base y del metal de aporte que se funden durante la soldadura.

Refuerzo de la soldadura (Weld reinforcement). Metal de soldadura en la cara o raz de una soldadura de ranura en exceso del metal necesario para un tamao especfico de soldadura.

Tamao de la soldadura soldaduras de ranura (Weld size: groove welds). La profundidad de ranura incluyendo cualquier penetracin ms all del biselado, resultante en la dimensin de la soldadura que soporta la resistencia.

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Tamao de la soldadura para soldaduras a filete con catetos iguales (Weld size: for equal leg fillet welds). Longitudes del cateto del mayor tringulo issceles que puede inscribirse en la seccin transversal de la soldadura.

Tamao de la soldadura para soldaduras a filete con catetos diferentes (Weld size: for unequal leg fillet welds). Longitudes de los catetos del mayor tringulo issceles que puede inscribirse en la seccin transversal de la soldadura.

Soldador (Welder). Individuo que realiza soldadura manual o semiautomtica.

Soldadura automtica (Welding, automatic). Soldadura con equipo que realiza la operacin de soldadura sin necesidad de ajuste de los controles por parte de un operador de soldadura.

Soldadura por electroescoria con dispositivo de gua consumible (Welding, consumable guide electroslag). Variacin del proceso de soldadura por electroescoria

en el cual el metal de aporte es proporcionado por un electrodo y su dispositivo de gua.

Soldadura de electrogas (Welding, electrogas (EGW)). Proceso de soldadura al arco

que emplea un arco entre un electrodo metlico de aporte continuo y el depsito fundido, empleando progresin de soldadura aproximadamente vertical con retenedores para confinar la el metal de soldadura. El proceso es usado con o sin empleo de gas protector proporcionado externamente y sin la aplicacin de presin. La proteccin para su uso con electrodos slidos o de ncleo metlico se obtiene de un gas o de una mezcla gaseosa. La proteccin para su uso con electrodos de ncleo fundente puede o no ser obtenida a partir de un gas o mezcla gaseosa proporcionada externamente.

Soldadura por haz de electrones (Welding, electron beam (EBW)). Proceso de soldadura que produce la coalescencia con un haz concentrado compuesto principalmente por electrones con alta velocidad que impactan la junta. El proceso es usado sin gas de proteccin y sin la aplicacin de presin.

Soldadura por electroescoria (Welding, electroslag (ESW)). Proceso de soldadura que produce la coalescencia de los metales con escoria fundida la cual funde el metal de aporte y las superficies de las piezas a soldar. EL depsito fundido es protegido por esta escoria que se desplaza a la largo de la seccin transversal completa de la junta a medida que avanza el proceso. El proceso se inicia mediante un arco que calienta la escoria. Posteriormente el arco se extingue y la escoria conductora permanece en estado lquido debido a la resistencia al paso de la corriente elctrica entre el electrodo y la pieza de trabajo. Ver electrodo de soldadura por electroescoria y soldadura por electroescoria con dispositivo de gua consumible.

Soldadura al arco con ncleo fundente (Welding, flux-cored arc (FCAW)). Proceso de soldadura con proteccin gaseosa que emplea un arco entre un electrodo metlico consumible continuo y el depsito fundido. El proceso se emplea con un gas de proteccin proveniente del fundente contenido dentro del electrodo tubular, con o sin proteccin adicional de un gas proporcionado externamente y sin la aplicacin de presin.

Soldadura por friccin (Welding, friction (FRW)). Proceso de soldadura en estado slido que produce una soldadura empleando el contacto por fuerzas de compresin de las piezas de trabajo que rotan o se mueven entre ellas para producir calor y desplazamiento plstico de material entre las superficies adyacentes.

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Soldadura al arco con proteccin gaseosa y electrodo consumible (Welding, gas metal-arc (GMAW)). Un proceso de soldadura que emplea un arco entre un electrodo metlico consumible continuo y el depsito fundido. El proceso emplea proteccin gaseosa proporcionada externamente sin aplicacin de presin.

Soldadura al arco pulsado con proteccin gaseosa y electrodo consumible (Welding, gas metal-arc, pulsed arc (GMAW-P)). Una variacin del proceso de

soldadura al arco con proteccin gaseosa y electrodo consumible en el cual la corriente es pulsada.

Soldadura al arco por cortocircuito con proteccin gaseosa y electrodo consumible (Welding, gas metal-arc, short-circuiting arc (GMAWS)). Una variacin del proceso de

soldadura al arco con proteccin gaseosa con electrodo consumible en el cual el electrodo consumible es depositada durante repetidos cortocircuitos.

Soldadura al arco con proteccin gaseosa y electrodo de tungsteno (Welding, gas tungsten-arc (GTAW)). Proceso de soldadura al arco que produce la coalescencia de los metales mediante su calentamiento con un arco entre un electrodo de tungsteno (no consumible) y la pieza de trabajo. La proteccin proviene de un gas o mezcla de gases. Pueden o no utilizarse presin y/o metal de aporte. (Este proceso se conoce tambin como soldadura con electrodo de tungsteno).

Soldadura al arco pulsado con proteccin gaseosa y electrodo de tungsteno (Welding, gas tungsten-arc, pulsed arc (GTAW-P)). Variacin del proceso de soldadura al arco con proteccin gaseosa y electrodo de tungsteno en el cual la corriente es pulsada.

Soldadura por induccin (Welding, induction (IW)). Proceso de soldadura que produce

la coalescencia de los metales por el calentamiento obtenido a partir de la resistencia de las piezas de trabajo al flujo de la corriente de soldadura inducida de alta frecuencia con o sin aplicacin de presin. El efecto de la corriente de alta frecuencia es concentrar el calor de soldadura en la ubicacin deseada.

Soldadura laser (Welding, laser beam (LBW)). Proceso de soldadura en el cual la

coalescencia de los materiales se produce con el calor obtenido de la aplicacin de un haz de luz coherente concentrado aplicado sobre los miembros a ser soldados.

Soldadura por mquina (Welding, machina). Soldadura con equipo el cual realiza la operacin de soldadura bajo la observacin y control constante del operador de soldadura. El equipo puede o no realizar la carga y descarga del trabajo.

Soldadura manual (Welding, manual). Soldadura donde la operacin completa de soldadura se realiza y controla manualmente.

Operador de soldadura (Welding, operador). Individuo que opera la mquina o el

equipo automtico de soldadura.

Soldadura con gas oxicombustible (Welding, oxyfuel gas (OFW)). Conjunto de procesos de soldadura en los cuales la coalescencia se produce por calentamiento de los materiales mediante una flama o flamas de gas oxicombustible, con o sin la aplicacin de presin y con o sin el uso de metal de aporte.

Soldadura semiautomtica al arco (Welding, semiautomatic arc). Soldadura al arco con

equipo que controla solo la alimentacin del metal de aporte.

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Soldadura al arco por plasma (Welding, plasma-arc (PAW)). Un proceso de soldadura

por arco el cual produce la coalescencia de los metales mediante su calentamiento con un arco restringido entre un electrodo y la pieza de trabajo (arco transferido), o el electrodo y la boquilla de restriccin (arco no transferido). La proteccin se obtiene a partir del gas caliente e ionizado emitido por a travs del orificio de la antorcha que puede ser complementado con una fuente auxiliar de gas protector. El gas de proteccin puede ser inerte o una mezcla de gases. Puede o no usarse presin y puede o no emplearse metal de aporte.

Soldadura por resistencia (Welding, resistance (RW)). Conjunto de procesos de soldadura que producen la coalescencia de las superficies adyacentes con el calor obtenido a partir de la resistencia de las piezas al del flujo de corriente de soldadura en un circuito del cual forman parte las piezas de trabajo y mediante la aplicacin de presin.

Soldadura por resistencia de costura (Welding, resistance seam (RSEW)). Un proceso de soldadura por resistencia que produce una soldadura en las superficies de partes superpuestas progresivamente a lo largo de una longitud de la junta. La soldadura puede hacerse con granos de soldadura superpuestos, un grano continuo o forjando la junta mientras es calentada hasta la temperatura de soldadura mediante resistencia al flujo de la corriente de soldadura.

Soldadura por resistencia de puntos (Welding, resistance spot (RSW)). Un proceso

de soldadura por resistencia que produce una soldadura en las superficies adyacentes de una junta mediante el calor obtenido a partir de la resistencia al flujo de corriente de soldadura a travs de las piezas proveniente de los electrodos que sirven para concentrar la corriente de soldadura y la presin en el rea de soldadura.

Soldadura por electrodo revestido (Welding, shielded metal-arc (SMAW)). Un proceso de soldadura al arco con un arco entre un electrodo revestido y el depsito fundido. El proceso es usado con gas de proteccin proveniente de la descomposicin del revestimiento del electrodo, sin la aplicacin de presin y con metal de aporte proveniente del electrodo.

Soldadura de esprragos (Welding, stud). Trmino general para la unin de pernos metlicos o parte similar a la pieza de trabajo. La soldadura puede realizarse mediante arco, resistencia, friccin u otro proceso adecuado con o sin proteccin gaseosa externa.

Soldadura por arco sumergido (Welding, submerged-arc (SAW)). Un proceso de soldadura al arco que emplea un arco o arcos entre uno o varios electrodos de varilla y el depsito fundido. El arco y el metal fundido son protegidos mediante un manto de fundente granular sobre las piezas de trabajo. El proceso es empleado sin presin y con metal de aporte proveniente del electrodo y algunas veces de una fuente suplementaria (varilla de soldadura o granos metlicos).

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2.5.1.-Trminos asociados a las soldaduras en ngulo o filete En la figura 4 se representan las dimensiones ms importantes de una soldadura en ngulo. Una soldadura en ngulo, estar definida por su garganta o por su lado, se debe tener en cuenta que ambas dimensiones estn relacionadas: [Z = 2.a]; Siendo (a) la garganta y (z) el lado.

Las soldaduras en ngulo intermitentes pueden ser enfrentadas [Figura 5(A)] o alternadas [Figura 5(B)]. En la soldadura en ngulo intermitente enfrentada de la figura se han indicado los nombres de las dimensiones ms comunes en las soldaduras en ngulo intermitentes.

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2.5.2.- Cara y Raz de una Soldadura La representacin de la cara y la raz de una soldadura, junto con el sobreespesor en la cara y en la raz se indican en la siguiente figura 6.

2.5.3.- Nmero de Pasadas o Cordones de Soldadura El nmero de pasadas es el nmero de veces que se ha tenido que recorrer longitudinalmente la unin hasta completarla. Como resultado de cada pasada se obtiene un cordn de soldadura. [Figuras 7 (A) y (B)]

2.5.4.- Penetracin de una Soldadura Una soldadura se puede realizar con penetracin completa (figura 8) o con penetracin parcial (figura 9).

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2.5.5.- Soldaduras por el Reverso, Soldadura con Respaldo y Soldadura de respaldo

Soldadura por el reverso: Es una soldadura efectuada por el lado de la raz de la soldadura ya realizada, tal como se indica en la figura 10. Se suele realizar un resanado, o al menos una limpieza, antes de depositar la soldadura por el reverso. Soldadura con respaldo En algunas ocasiones se utiliza un respaldo para realizar una soldadura. Un respaldo es un material o dispositivo que se coloca por la parte posterior de la unin para soportar y retener el metal de soldadura fundido (ver figura 11). Este material puede ser metlico o no y puede fundirse parcialmente o no durante el soldeo. En el caso de fundirse parcialmente durante el soldeo el respaldo ser permanente es decir no se retirar despus del soldeo. Soldadura de respaldo En el caso de utilizar un cordn de soldadura como respaldo se denominar soldadura de respaldo, esto se indica en la figura 12.

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2.5.6.- Velocidad de Soldadura o de Soldeo La velocidad de soldeo es la longitud del cordn depositado en la unidad de tiempo. Normalmente se mide en (cm./min.) en (m/s) o en (pulgadas/min.). Por lo tamo, es la velocidad con la que se avanza a lo largo de la unin.

2.5.7.- Extensin del Electrodo; Extensin o Extremo libre del electrodo y Longitud del arco

Extensin del electrodo: La extensin del electrodo es un parmetro importante en el soldeo MIG/MAG, FCAW y SAW. Se define como la longitud de electrodo no fundida a partir del extremo de la tobera de gas. Cuanto mayor es la extensin del electrodo para una intensidad dada mayor es la tasa de deposicin y menor la penetracin. Extensin o Extremo libre del electrodo: Es la longitud de electrodo no fundida a partir del extremo del tubo de contacto, tal como se indica en la figura 13. Longitud del arco: Distancia desde el extremo del electrodo a la superficie de la pieza.

Figura 13.- Extensin del electrodo, Extensin libre del electrodo y longitud del arco.

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2.6.- Preparacin de bordes para soldadura SMAW Las siguientes preparaciones de bordes por soldadura SMAW (arco manual con electrodos revestidos) son aplicables, tanto a juntas longitudinales como circulares, donde sea posible soldar por ambos lados. (Ver figura 14).

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2.7.- Preparacin de bordes para soldadura SAW A continuacin se indican algunas preparaciones tpicas para soldadura SAW (Arco Sumergido), las cuales son aplicables tanto a juntas circulares como longitudinales donde sea posible soldar por ambos lados. (Figura 15).

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2.8.- Preparacin de bordes para soldadura SMAW + SAW Las preparaciones de bordes siguientes son de aplicacin a juntas tanto longitudinales como circunferenciales en las que por uno de los lados no es posible la soldadura con la mquina de arco sumergido. (Figura 16).

2.9.- Preparacin de bordes para soldadura GTAW + SMAW Las siguientes preparaciones son aplicables para juntas donde no es posible sol dar por ambos lados. En tal caso, por lo menos los dos primeros cordones de soldadura se realizarn por el proceso GTAW (TIG o arco bajo gas protector con electro do no consumible de tungsteno) y los restantes cordones por el proceso SMAW. (Figura 17).

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2.10.- POSICIONES PARA REALIZAR LAS SOLDADURAS En principio, las cuatro posiciones fundamentales en las que se podr soldarse cualquier tipo de junta son: Posicin plana o sobremesa; Posicin horizontal o cornisa; Posicin vertical (ascendente o descendente) y Posicin sobrecabeza o bajo techo.

La posicin plana es la ms ampliamente utilizada puesto que permite una soldadura rpida y fcil de realizar. La soldadura en vertical puede realizarse de abajo hacia arriba (vertical ascendente) o de arriba hacia abajo (vertical descendente), Para espesores muy finos se recomienda la soldadura en vertical descendente. En las soldaduras en sobrecabeza y horizontal se requiere de una habilidad considerable por parte del soldador u operario para asegurar un cordn uniforme y con penetracin correcta. En general, la clasificacin de las posiciones que se indica ms adelante tiene aplicacin principalmente ala hora de juzgarla habilidad de los soldadores u opera dores de las mquinas de soldeo y tambin cuando se trata de soldaduras de responsabilidad. La AWS (American Welding Society) y otras especificaciones, distinguen las posiciones cuando se trata de soldar chapas o tuberas, tanto a tope como en ngulo, segn queda reflejado en las siguientes figuras. La figura 18 es de aplicacin a soldaduras de chapas a tope La descripcin de las posiciones es fa siguiente:

Posicin 1G: Chapas horizontales. Soldadura plana o sobremesa.

Posicin 2G:

Chapas verticales con eje de soldadura horizontal. Soldadura horizontal o cornisa.

Posicin 3G:

Chapas verticales con eje de soldadura tambin vertical. Soldadura vertical.

Posicin 4G: Chapas horizontales. Soldadura bajo techo.

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En la (Figura 19), de aplicacin a soldadura de chapas en ngulo, la descripcin es la siguiente:

Posicin 1F: Una de las chapas inclinada 45. Eje de soldadura horizontal. Soldadura plana.

Posicin 2F: Una de las chapas horizontal. Eje de soldadura horizontal. Soldadura horizontal.

Posicin 3F: Ambas chapas verticales con eje de soldadura vertical. Soldadura vertical.

Posicin 4F: Una de las chapas horizontal. Eje de soldadura horizontal. Soldadura bajo techo.

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Por ltimo, la Figura 20 es de aplicacin a soldadura de tuberas en ngulo, siendo su descripcin:

Posicin 1F: Conjunto con movimiento de rotacin. Eje del tubo inclinado 45. Soldadura plana. El depsito de material se realiza en la parte superior.

Posicin 2F: Conjunto inmvil durante el soldeo. Tubo vertical. Soldadura horizontal. Posicin 2FR: Conjunto con movimiento de rotacin. Tubo horizontal. Soldadura

horizontal. El depsito de material se realiza en la parte superior.

Posicin 4F: Conjunto inmvil durante el soldeo. Tubo vertical. Soldadura bajo techo. Posicin 5F: Conjunto inmvil durante el soldeo. Tubo horizontal. Soldadura plana,

vertical y bajo techo.

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En la figura 21, se representan las distintas posiciones para soldar chapas y tubos a tope, con o sin bisel, segn lo expresan los cdigos ASME y AWS.

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En la figura 22, se representan las distintas posiciones para soldar chapas y tubos a tope, con o sin bisel, segn lo expresan los cdigos ASME/AWS en comparacin con lo indicado por las Normas Europeas en cuanto al diseo de las juntas.

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2.11.- Soldadura de Juntas a Filete (Diseo y Prctica) En estructuras soldadas, el diseo de las juntas a filete es fundamental a diferencia de las juntas a tope, donde las condiciones para el diseo se encuentran implcitas en el clculo de los componentes o partes estructurales que constituye la estructura. La evaluacin de las tensiones en una junta de filete es compleja. La figura 23, muestra los dos perfiles tpicos de filete uno convexo y otro cncavo. Por lo tanto podemos definir la garganta efectiva como la mnima distancia entre la raz de la junta y la cara de la soldadura. Los cdigos estructurales establecen control sobre estos aspectos geomtricos del filete. En el control geomtrico del filete se utilizan plantillas goniomtricas usualmente llamadas catetmetros, que permiten controlar en filetes terminados el tamao del cateto. Otro aspecto importante es controlar la penetracin del filete o fusin del vrtice as como la fusin sobre los lados del filete, esto se puede realizar con cupones de trabajo o en una calificacin por medio de una seccin de filete con preparacin macrogrfica. En los cdigos, como AWS D1.1, se debe verificar una compatibilidad entre el tamao de cateto calculado y el espesor del metal base debiendo, en caso de ser necesario, ajustar el tamao al mnimo requerido por el cdigo. La Tabla 1 muestra el mnimo tamao de cateto requerido para filetes estructurales segn AWS D1.1.

Mtodos de soldadura aplicables Los mtodos de soldadura ms utilizados en la construccin de estructuras metlicas mediante uniones a filete son: - Soldadura manual con electrodo revestido (SMAW). - Soldadura semiautomtica con proteccin gaseosa y alambre macizo (GMAW). - Soldadura semiautomtica con o sin proteccin gaseosa y alambre tubular (FCAW). - Soldadura por arco sumergido (SAW).

Cada uno de estos mtodos presenta ventajas comparativas entre si para la ejecucin de soldadura de filete, en consecuencia, una adecuada seleccin permitir reducir costos de fabricacin sin poner en compromiso la calidad o seguridad del producto terminado. En los trabajos de soldadura en obra, es clsica la aplicacin de soldadura manual debido fundamentalmente a su flexibilidad para el trabajo en toda posicin. No obstante la tendencia es aplicar en mayor cantidad y sustituir en muchos casos este mtodo por la

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soldadura semiautomtica. Si bien dicho proceso puede tener inconvenientes en trabajos al aire libre o en campo, por la proteccin gaseosa, los mismos pueden ser superados con la utilizacin de alambres tubulares autoprotegidos como material de aporte sin necesidad de utilizar gas de proteccin. Por ejemplo para la soldadura de filete de aceros estructurales tipo ASTM A36 pueden usarse alambres autoprotegidos clasificados por AWS 5.20 como E70T-4, E7OT-7 o E71T-11. La elaboracin de prefabricados para estructuras en taller, como es el caso de vigas de alma llena o vigas reticuladas por ejemplo, es notable el aumento de productividad y la reduccin de costos por la ejecucin de las uniones de filete con soldadura GMAW o FCAW, adaptables para automatizacin completa y robotizacin. En el caso particular de grandes vigas de alma llena la aplicacin del proceso de arco sumergido (SAW) para la realizacin de las tpicas soldaduras de filete de unin entre alma y alas permite optimizar el proceso productivo y la calidad de terminacin de las soldaduras, especialmente si se aplican en aceros estructurales comunes fundentes o fluxes del tipo rutlico o rutlico-cido. Estas ventajas estn dadas tanto por la eficiencia de deposicin del tipo de consumible utilizado en cada mtodo y el factor operativo de stos. Se define como eficiencia de deposicin a la relacin entre el peso de metal depositado y el peso del metal de aporte utilizado, en tanto que el factor operativo es la relacin entre el tiempo de arco o deposicin y el tiempo total del trabajo. Dentro del campo de aplicacin de la soldadura semiautomtica la utilizacin de alambres tubulares, formalmente denominado soldadura por arco con alambre tubular (FCAW), se ha incrementado de manera notable su presencia en la soldadura de aceros estructurales. Los principales beneficios con la aplicacin de FCAW son: La mayor productividad relacionada con la utilizacin de rangos de corriente elevados en relacin con el alambre slido (mayor a 300A) permitiendo gran deposicin horaria y aumento de la velocidad de soldadura, los beneficios metalrgicos que pueden aportar el flux o relleno del alambre, la presencia de escoria que le brinda soporte, forma y cualidades de terminacin al cordn de soldadura. La gran mayora de los alambres tubulares han sido desarrollados para usar con gas CO implicando una reduccin de costos respecto de mezcla de gases, logrndose al mismo tiempo una mejor penetracin. Los modernos alambres tubulares tienen contenidos muy bajos de hidrgeno y permiten obtener excelentes propiedades mecnicas. Desde el punto de vista del operador el alambre tubular desarrolla una menor radiacin respecto del alambre macizo y una emisin de humos muy controlada. En particular para la soldadura de filete la ventaja de utilizar alambre tubular respecto del macizo puede verificarse en la obtencin de una mejor fusin de la raz del filete con alambre tubular a igualdad de parmetros de soldadura, esto implica garantizar uno de los elementos crticos para un filete de calidad asegurando la garganta efectiva del mismo. Por su parte la soldadura de filete en aceros estructurales comunes con un alambre tubular, por ejemplo utilizando un alambre rutlico del tipo AWS E71T-1, posibilita el trabajo en toda posicin con una excelente calidad de terminacin superficial que permite fcilmente aplicar pinturas o recubrimientos respecto de un alambre macizo.

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Calidad de la soldadura por filete La soldadura de filete puede presentar discontinuidades consideradas como defectos, dependiendo del criterio de aceptacin o rechazo que se aplique, similares a las de las juntas a tope tales como: Fisuras, falta de penetracin, socavaduras, porosidad, escorias atrapadas, entre otros, pero a su vez presentan imperfecciones o discontinuidades particularmente asociadas con la forma del filete y su preparacin, tpicas a este tipo de unin soldada estructural. Un aspecto fundamental que determina la calidad estructural y la aptitud para el servicio del filete es garantizar la completa fusin de la raz del filete y la completa fusin de los lados del mismo entre los elementos estructurales de material base que forman las uniones en T. Normalmente esta calidad es comprobada en procesos de calificacin, por ejemplo aplicando el Cdigo AWS D1.1, a travs de cortes transversales de probetas realizadas para tal fin, figura 24, donde es posible efectuar cortes transversales en los cuales se practican macrografas para observar el perfil requerido de filete. (Figura 24)

Figura 24.- Probeta de junta a filete para su calificacin.

Dentro de los problemas de forma que pueden aparecer en la soldadura de filete podemos describir a continuacin alguna de los ms importantes. Exceso de convexidad Corresponde a la presencia de un exceso de material muchas veces denominado refuerzo, debido al hecho de considerar errneamente que el mismo contribuye a la resistencia de la unin soldada. La causa del exceso de convexidad est asociada a problemas de tcnica de soldadura y a la deposicin de grandes volmenes de metal de aporte con un bajo calor aportado o comnmente denominado aporte fro. El cdigo AWS D1.1 establece lmites de aceptacin relacionados con la convexidad. La forma de evitar esta imperfeccin es trabajar sobre la tcnica del soldador por medio de un entrenamiento adecuado y asegurando que los parmetros especificados en el procedimiento de soldadura se cumplan. En este caso tenemos una garganta ms grande de la requerida por diseo que representa un costo adicional de material y prdida de productividad, a lo que se debe agregar mayor volumen de soldadura con el consecuente mayor aporte trmico que aumentar el riesgo a distorsin y tensiones residuales. Las causas de este desvo estn vinculadas con alta corriente de soldadura, baja velocidad de soldadura y un control errneo de supervisin en el sentido de considerar ms seguro un filete de mayor tamao al necesario.

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Filete de menor tamao

Es el caso de soldaduras de filete con un tamao de garganta menor al especificado por diseo. La causa de este problema est vinculada a una alta velocidad de soldadura y baja corriente de soldadura. Por lo tanto la correccin de ambos parmetros permite evitar esta imperfeccin Tanto el exceso como el menor tamao de filete son completamente evitados con la automatizacin o mecanizacin de la soldadura estructural. Filete asimtrico Aquel que presenta catetos desiguales, la causa es un incorrecto posicionamiento o un movimiento de la pileta lquida que provoca que la misma se recueste sobre uno de los lados de la junta. En algunos casos cierta asimetra puede ser tolerada. Pobre preparacin

La imperfeccin ms comn es una excesiva distancia o apertura entre las caras de los materiales a filete a unir (h). La tolerancia aceptada en el cdigo AWS D1.1, permite una

apertura de raz para filetes hasta 5 mm para espesores de material hasta 75 mm. No obstante si la apertura es mayor a 2 mm, el cateto del filete ser incrementado en la medida de dicha apertura salvo que se demuestre que la garganta efectiva obtenida verifique la condicin estructural. (Figura 25)

Figura 25.- Apertura entre las caras de los materiales a filete.

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2.12.- Preparacin de juntas para soldadura por arco elctrico

Las recomendaciones bsicas para la preparacin de juntas a ser utilizadas en los procesos de soldadura manual al arco con electrodos revestidos (SMAW), soldadura semiautomtica con proteccin gaseosa MIG-MAC o (GMAW y FCAW) y soldadura automtica por arco sumergido (SAW). El objetivo de la preparacin de la junta es asegurar el grado de penetracin y la facilidad de ejecucin de la soldadura, necesarios para la obtencin de una unin de calidad. Los principales factores que influyen sobre la eleccin del tipo de preparacin son:

a.- Tipo y espesor del material. b.- Proceso de soldadura. c.- Grado de penetracin requerida. d.- Economa en la preparacin. e.- Consumo de metal de aporte. f.- Posicin de soldadura. g.- Facilidades de acceso. h.- Control de la deformacin. i.- Tipo de junta.

Es esencial para el proyectista o el especialista en soldadura especificar claramente el tipo de preparacin que desea, en funcin de las propiedades que quiere obtener de la junta. Las especificaciones deben ser suficientemente claras y practicables de manera que el encargado de la fabricacin en taller u obra pueda ejecutarlas sin mayores inconvenientes.

2.12.1.- Formas geomtricas de las juntas

Soldadura de filete: Es un tipo de junta de aplicacin muy frecuente en estructuras metlicas soldadas. Se utiliza como unin de esquina en conexiones tipo T, L, K e Y as como en uniones solapadas o superpuestas.

Soldadura a tope: El metal de soldadura se encuentra fundamentalmente entre los planos de las superficies de las partes a ser unidas, Los trminos a tope y filete no deben ser confundidos con las descripciones de las formas de las juntas o tipos de juntas. Las uniones o juntas soldadas a tope pueden ser diseadas como juntas de penetracin completa o de penetracin parcial. En particular para uniones tipo T o esquina podrn llevar refuerzo de filete, tanto para fines estructurales como para contorneado de terminacin en estructuras sometidas a cargas cclicas (fatiga) o para evitar concentracin de tensiones. (Figura 26).

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2.12.2.- Preparacin y Variables Geomtricas

Penetracin Cuando se prepara una junta para soldadura a tope, es generalmente necesario cortar o maquinar los bordes de las partes a ser unidas a una forma particular. Para explicar porqu esto es necesario, consideramos un cordn de soldadura depositado sobre una chapa usando un electrodo para soldadura SMAW. (Figura 27). La profundidad de penetracin (p) est limitada para todos los electrodos. De esta manera si no se realiza preparacin de una junta para soldadura a tope, la unin resultante tendra penetracin incompleta y por consiguiente la resistencia en el espesor de la chapa (t) est limitada a una penetracin parcial. No obstante en muchos casos el diseo especifica la utilizacin de juntas de penetracin parcial, las cuales podrn tener, o no, preparacin. La forma ms simple de preparar una junta de penetracin completa es dejando una separacin (R) o apertura de raz entre las chapas o elementos estructurales, Pero si la separacin (R) es muy grande el metal de soldadura fundido caer. En consecuencia el espesor (t) de la chapa para el cual puede soldarse, con una separacin (R), tambin est limitado. En orden de poder aumentar la separacin (R) para soldar chapas de mayor espesor se puede utilizar un respaldo y soldando de un solo lado. Existe sin embargo la posibilidad de falta de fusin en los bordes laterales debido a un inadecuado acceso del electrodo.

Para poder asegurar una buena fusin en los bordes y penetracin completa es fundamental preparar la junta con un biselado, (Figura 28), con el fin de obtener un cmodo acceso del electrodo. La dimensin del ngulo depende del dimetro del electrodo, el largo del arco y la posicin de soldadura, pero debe ser tan pequeo como sea posible para obtener la menor cantidad de metal depositado, no slo por problemas de economa, sino tambin para minimizar la deformacin, la distorsin y las tensiones residuales.

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2.12.3.- Flujo de Calor La soldadura por fusin requiere la aplicacin de un aporte trmico o calor aportado, H, suministrado en este caso por el arco elctrico. La velocidad de aporte de calor de la junta depende de la intensidad de corriente de soldadura, de la tensin del arco elctrico y de la velocidad de avance. Se necesita aumentar la intensidad para electrodos de mayor dimetro, y como hemos sealado anteriormente el dimetro y el largo del arco (tensin) influencian la preparacin de la junta requerida. Sin embargo, el calor es tambin disipado de la junta a una velocidad que depende del espesor y la conductividad trmica del material ejerciendo tambin influencia sobre la preparacin de la junta. As, podemos decir que cuando mayor es el espesor de material base a ser unidas, mayor ser la velocidad de disipacin de calor a travs del mismo y por lo tanto mayor deber ser la velocidad de aporte calrico requerida para efectuar la soldadura. El efecto de la preparacin de los bordes de la junta es, en cierto modo, tambin el de modificar estas condiciones. La preparacin en Y simple, por ejemplo, reduce localmente el espesor del material base y disminuye la cantidad de calor que se disipa a travs del material base. Si se aumenta la dimensin del ngulo (aumento del bisel) y la preparacin se realiza de tal manera de dejar en la raz de la junta un ngulo vivo existe el riesgo a una pobre disipacin y como resultado de esto el arco atraviese completamente la raz de la junta en lugar de realizar una soldadura (perforado). Esta es la razn por la cul se establece un pequeo taln o cara en la raz (f) cuando se utiliza una preparacin de este tipo, (Figura 29). Otro problema relativo al balance de calor ocurre, en una junta a tope T, donde la capacidad de disipar calor es inicialmente mucho mayor en uno de los lados de la junta que en el otro. Esto puede producir o una fusin completa, con perforacin, en la parte preparada, o una falta de fusin del lado no preparado de la junta. El remedio consiste en orientar el arco principalmente sobre la parte de la junta que tiene la mayor disipacin de calor.

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2.12.4.- Deformacin La deformacin es el resultado de las contracciones y dilataciones producidas por los ciclos de calentamiento y enfriamiento que son propios del proceso de soldadura. Durante el enfriamiento desde la temperatura de fusin el metal depositado se contrae y en fusin del acomodamiento de su contraccin producir un movimiento relativo de las partes a ser unidas. Si por ejemplo, hay una variacin en el ancho del metal de soldadura en la direccin del espesor de dos chapas soldadas, como es el caso de una junta preparada en V habr mayor contraccin de un lado que del otro, lo que dar como resultado la rotacin de una parte en relacin con la otra. Esto conformar la deformacin angular, Figura 30.

A medida que el espesor de las chapas aumenta, crece la diferencia de contraccin de un lado respecto al otro, por lo que la deformacin total tambin aumenta. Esto puede controlarse usando una preparacin de ambos lados de la junta, y soldando alternativamente de uno y otro lado de tal manera de balancear el aporte de calor, reduciendo la deformacin. Este procedimiento involucra dar vuelta la pieza muchas veces con el fin de soldar siempre en posicin bajo mano, pero reduce el costo as como la cantidad de metal depositado. Considerando el caso de una preparacin en simple Y, que

al duplicar el espesor de la chapa la cantidad de metal de soldadura aumenta aproximadamente cuatro veces. Por comparacin, duplicando el espesor de la chapa, y usando una preparacin en doble V, solamente se aumentar el metal de soldadura en dos veces. Donde solo sea posible acceder a la junta por un lado, puede reducirse la cantidad de metal de soldadura y la deformacin cambiando la forma de preparacin de una simple V a una U. De esta manera se obtiene un ancho ms uniforme a la seccin de

soldadura, pero obviamente es necesario balancear la economa en material de aporte y correccin de la deformacin con el mayor costo de preparacin por maquinado de la junta en U. Para chapas de gran espesor, con acceso por ambos lados de la junta, se consigue una economa en el material de aporte, efectuando una preparacin en doble U en lugar de doble V. La deformacin puede tambin reducirse sujetando las partes a ser unidas, antes de soldar. De esta manera se limita al efecto de contraccin del metal de soldadura, que debe acomodarse por deformacin plstica. (Figura 31). Dependiendo del grado de restriccin de la junta, pueden aparecer fisuras en el metal de soldadura como en la zona afectada por el calor (ZAC) del metal base. Una forma de fisura por restriccin que puede ocurrir particularmente en chapas de espesor grueso soldadas en juntas a tope en T y en juntas de esquina, es la conocida como desgarro laminar o (lamellar tearing), (Figura 32).

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Debido a la presencia de excesivas impurezas en el material base, en particular de espesor grueso, pueden aparecer planos dbiles en el material, provocados por la segregacin parcial de alguno de los constituyentes en la forma de sulfuros de manganeso u xidos. Cuando los esfuerzos, debidos a las componentes de traccin de las tensiones de origen trmico y a la restriccin de junta, ocurren en el sentido del espesor del material pueden aparecer fisuras como resultado de la existencia de esos planos dbiles. El riesgo a este tipo de fisuras puede producirse en las juntas de esquina usando una preparacin tal que la lnea de fusin atraviese los planos dbiles o que los esfuerzos no ocurran en el sentido del espesor.

2.12.5.- Raz de la unin soldada Cualquiera sea la preparacin de la junta se corre el riesgo de falta de fusin en la raz ya sea debido a las variaciones en la presentacin de la junta o tambin a la falta de habilidad del soldador. Debido a esto, es necesario eliminar por repelado, maquinado o amolado el cordn de raz, una vez completa la soldadura, y luego depositar una pasada final de cierre. Este procedimiento es tambin aconsejable cuando la preparacin es por ambas caras, donde se recomienda eliminar la primera pasada de un lado, antes de ejecutar la primera del lado opuesto. El repelado puede efectuarse por cualquier procedimiento que asegure una remocin limpia y sana, con buen acceso para el electrodo. El proceso con electrodo de grafito y aire comprimido es particularmente apto para la mayora de las aplicaciones. Donde por problemas de acceso no es posible efectuar el repelado de raz, es necesario utilizar otros medios para el control de la penetracin y asegurar la raz de la soldadura. Normalmente se utilizan respaldos permanentes o removibles. Los respaldos permanentes consisten en planchuela de aceros planas o de formas especiales, pero la presentacin entre el respaldo y el material base debe permitir un contacto muy estrecho entre estos. En algunos casos es posible disear la preparacin de la junta de tal manera que uno de los miembros provea el respaldo. Pueden usarse tambin respaldos removibles de cobre o material cermico. Figura 33.