Soldadura por Electroescoria

Descripción del Proceso ME-58B Fundición y Soldadura • Soldadura por Electroescoria Integrantes: Gonzalo Chang R. Sandro Garrido E. Camilo Orellana A. Felipe Soto B. Variantes del proceso • Primera variante: – Placas separadas 30mm aprox. – Un trozo de material hace de puente al fondo de las placas – Utilización de zapatillas de cobre enfriadas por agua. – Electrodo es portador de la escoria. – Utiliza un mecanismo de alimentación y de enfriamiento móvil. – Oscilación lateral para lograr una distribución más uniforme del metal. Características: – Proceso de paso único. – Se efectúa en posición vertical. – Se utiliza para unir placas de 25mm hacia arriba. – Se utiliza material de aporte. – Temperaturas cercanas a los 1950ºC en el baño interior y de 1650ºC en la superficie. – La solidificación es progresiva de abajo hacia arriba (soldadura longitudinal). – No es un proceso de arco • Calor necesario para fundir es aportado por resistencia de la escoria fundida al paso de corriente eléctrica. • Existe un arco inicial que luego se extingue con la escoria. Desventajas de la primera variante • Alto costo Æ dispositivo automático que permite elevar las zapatillas refrigerantes y el cabezal de soldadura. • Gran peso debido al dispositivo nombrado en el punto anterior. • Necesidad de superficie lateral lisa en las planchas permitir el fácil desplazamiento de las zapatillas. Variantes del proceso Ventajas respecto de la primera variante • Segunda variante: – Es mucho más simple. – De guía consumible. – No requiere de mecanismo de alimentación. – Utilización tubos y placas guías. – Se utiliza un bloque de partida para el comienzo de la soldadura. – Tasa de aumento electrodos : 1 electrodo/50mm de aumento de espesor de las placas. – Guías consumibles aisladas de las placas para evitar arcos. – Espacios entre placas pequeños (10mm) Æ 16 [m/hr] • Problemas de aislamiento y de fisuramiento del metal. – Espacios entre placas de 16mm o más Æ 7 [m/hr] • Espesores de placa de alrededor de 32 a 38 mm. • Uso de energía de aprox. 20kJ/mm. • El método está en general libre de defectos: – Lenta evolución y solidificación del metal depositado – Estructura columnar en el cordón. – Aumento del tamaño de grano en la zona afectada por el calor (HAZ) No requiere de un mecanismo de elevación de cabezal lo que lo hace un método más barato y más liviano. • La velocidad de adición de material de aporte puede ser aumentada significativamente empleando una guía de sección transversal suficientemente grande. • El agregado de elementos de aleación al deposito se simplifica mediante una variación adecuada de la composición de la guía consumible. • El proceso, por ser auto-regulado, permite aumentos substanciales de la velocidad de soldadura mediante una reducción adecuada del espacio que se deja ente planchas. Principales aplicaciones Aspectos técnicos • Velocidad de soldadura: • • • • • • Puentes carreteros Industria ferroviaria Grandes naves Maquinaria pesada Disminuye aplicabilidad para aleaciones de Níquel. Principales aplicaciones • Utilizado en recipientes de alta presión - Forma de sándwich con paredes gruesas• Cáscaras de altos hornos • Cucharones de acero, utilizados a temperatura ambiente. • Utilización creciente en aceros inoxidables. Aplicaciones en el futuro • La técnica tiene un potencial de incrementar la productividad. • Limitado uso, debido al poco entendimiento de la misma y pocas aplicaciones específicas. • Se han creado pocos nichos de aplicación Riesgos asociados en aplicabilidad • No es una de las soldaduras más utilizadas. • Se utiliza gran cantidad de calor en grandes áreas, produciéndose gran tamaño de grano. • Se homogeniza superficie, luego de proceso de normalización. • Debido a la técnica de soldadura paralela como por el tamaño de grano, es difícil utilizar técnicas de ultrasonido. Características del cordón • Libre de defectos • Lenta evolución y solidificación del metal depositado. – Estructura columnar en el cordón – Marcado aumento en el tamaño de grano de la zona afectada por el calor (ZAT) Características del cordón Comparación • En general – Ahorro de tiempo – Atractivo para soldaduras de espesores gruesos • Con respecto a otros métodos por arco – Elevada velocidad de soldadura obtenible Conclusiones • Se generan estructuras dendríticas gruesas debido a la baja velocidad de enfriamiento. • Para asegurar que la soldadura quede con buenas propiedades mecánicas, es necesario un tratamiento térmico posterior que afine el grano. Ventajas y desventajas de la soldadura por electroescoria. • Ventajas – Alta velocidad de deposición de metal por electrodo. – Habilidad para soldar piezas delgadas en solo una pasada. – Buena eficiencia del proceso. – Limpio y seguro. – No hay distorsión. – Distorsión lateral limitada – Produce soldadura de alta calidad. Ventajas y desventajas de la soldadura por electroescoria. • Desventajas – Gran cantidad de energía utilizada produce un enfriamiento lento. – La resiliencia o resistencia al impacto en la zona afectada por el calor del material base no es lo suficientemente alta. – Los gases producidos contienen Manganeso.