INGENIERA MECNICA
TECNOLOGIA DE SOLDADURA
PRACTICA 4. (grupal) Ciclo: TEMA:
Cada de Tensin en el Trayecto del Arco y variacin de la Tensin e
intensidad segn la Longitud de Arco.
Gallardo Edson Lima Diego Morocho Diego
Determinar las variaciones de la tensin e intensidad de la
corriente en el trayecto del arco.
Determinar la variacin de la tensin e intensidad segn la
longitud de arco.
Para la soldadura efectiva por arco, se requiere una corriente
constante. La mquina soldadora deber tener una curva descendente de
voltios-amperios, en la que se produce una cantidad relativamente
constante de corriente con solamente un cambio limitado en la carga
de voltaje.
En otros aparatos elctricos la demanda por corriente
generalmente es relativamente constante, pero en la soldadura por
arco la potencia flucta mucho. Por lo tanto, cuando se establece el
arco con el electrodo, el resultado es un cortocircuito lo que
inmediatamente induce un oleaje repentino de corriente elctrica, a
menos que la mquina est diseada para evitar esto. Igualmente,
cuando los glbulos de metal por soldar se lleven a travs del flujo
de arco, stos tambin crean un cortocircuito. Una fuente de
corriente constante est diseada para reducir estos oleajes
repentinos de cortocircuitos y evitar salpicadura excesiva durante
la soldadura.
En la soldadura por arco, el voltaje de circuito abierto (el
voltaje cuando la mquina est operando y no se est soldando) es
mucho ms alto que el voltaje de arco (el voltaje despus de
establecer el arco). El voltaje de circuito abierto puede variar de
50 a 80 y el voltaje de arco de 18 a 36. Durante el proceso de
soldadura, el voltaje de arco tambin cambia con las diferencias en
la longitud del arco.
Debido a que es difcil mantener una longitud uniforme del arco
en todo momento, an para un soldador experimentado, una mquina con
una curva empinada de voltios-amperios producir un arco ms estable,
porque habr muy poco cambio en la corriente de soldadura, an con
cambios en el voltaje de arco. Una curva de voltios-amperios indica
el voltaje de salida disponible a cualquier corriente determinada
de salida, dentro de los lmites del ajuste de corriente mnima y
mxima en cada escala.
Por ejemplo, en la siguiente figura la curva indica que hay
disponible un voltaje alto de circuito abierto en 0, lo que ayuda a
establecer el arco. A medida que se adelante la soldadura, el
voltaje cae al voltaje de arco en la zona del arco y este punto, la
fluctuacin en la longitud del arco apenas afectar la corriente. Si
el electrodo hace un cortocircuito con el metal por soldar, la
corriente no llegar a ser excesiva.
Figura 1 Cada de tensin en el trayecto del arcoLa corriente
utilizada directamente afecta la velocidad de fusin. A medida que
se aumenta la velocidad de corriente, tambin se aumenta la densidad
de corriente en la punta del electrodo. La cantidad de corriente
requerida para cualquier operacin de soldadura est dictada por el
grosor del metal a soldar. Esta corriente est controlada por una
rueda o un arreglo de palancas. Un control ajusta la mquina para un
ajuste aproximado de corriente y otro control proporciona un ajuste
ms preciso de corriente.La idea de lasoldadura por arco elctrico,a
veces llamadasoldadura electrgena, fue propuesta a principios del
siglo XIX por el cientfico inglsHumphrey Davy, pero ya en 1885 dos
investigadores rusos consiguieron soldar con electrodos de
carbono.
Hay tresmquinasbsicas de soldar utilizadas en la soldadura por
arco:
Generadores : generalmente de corriente directa.
Transformadores: para corriente alterna.
Rectificadores: paraseleccinde corriente
Generador CD: El papel mas importante que desempea el generador
de cd es alimentar de electricidad el motor de cd. Produce
corriente libre de rizo y un voltaje fijo de manera muy precisa a
cualquier valor deseado desde cero hasta el valor mximo
nominal.Cumple un papel importante creciente en la industria
moderna porque puede operar a cualquier velocidad desde cero hasta
su mxima de rgimen y mantenerla hay de forma muy precisa
Transformador: El transformador es un dispositivo que convierte
la energa elctrica alterna de un cierto nivel de tensin, en energa
alterna de otro nivel de tensin, basndose en el fenmeno de la
induccin electromagntica. Est constituido por dos bobinas de
material conductor, devanadas sobre un ncleo cerrado de material
ferromagntico, pero aisladas entre s elctricamente. La nica conexin
entre las bobinas la constituye el flujo magntico comn que se
establece en el ncleo.
Rectificadores: Los rectificadores para la soldadura por arco
generalmente son del tipo de corriente constante donde la corriente
para soldar queda razonablemente constante para pequeas variaciones
en la longitud del arco.
Los rectificadores estn construidos para proporcionar corriente
CD solamente, o ambas, corriente CD y CA. Por medio de un
interruptor, los terminales de salida pueden cambiarse al
transformador o al rectificador, produciendo corriente CA o CD
directa o corriente CD de polaridad inversa.
En la actualidad, los dos materiales rectificadores utilizados
para mquinas soldadoras son el selenio y el silicio. Ambos son
excelentes, aunque el silicio muchas veces permitir operacin con
densidades de corriente ms altas.
Las mquinas soldadoras son graduadas segn su capacidad de
salida, la que puede variar de entre 150 y 600 amperios.
La capacidad de salida est basada sobre un ciclo de rendimiento
del 60 por ciento.
El tamao de la mquina soldadora por utilizar depende de laclasey
cantidad de soldadura por hacer. La siguiente es una gua general
para seleccionar una mquina soldadora:
150-200 amperios- Para soldadura liviana-a-mediana. Excelente
para toda fabricacin y suficientemente robusta para operacin
contnua entrabajoliviano o mediano deproduccin.
250-300 amperios- Para requerimientos normales de soldadura.
Utilizada en fbricas para trabajo de produccin,mantenimiento,
reparacin, trabajo en sala de herramienteas, y toda soldadura
general de taller.
400-600 amperios- Para soldadura grande y pesada. Especialmente
buena para trabajos estructurales, fabricacin de partes pesadas de
mquina, tubera y soldadura en tanques.
Reglas de seguridad para soldar por arco .
Compruebe que el rea de soldar tenga un piso decementoo de
mampostera.
Guarde todo material combustible a una distancia prudente.
No use guantes ni otra ropa que contengaaceiteo grasa.
Estseguroque todo alambrado elctrico est instalado y mantenido
correctamente. No sobrecargue los cables de soldar.
Siempre compruebe que su mquina est correctamente conectada ala
tierra. Nunca trabaje en una rea hmeda.
Apague la mquina soldadora antes de hacer reparaciones o
ajustes, para evitar choques.
Siga las reglas del fabricante sobre operacin de interruptores y
para hacer otros ajustes.
Proteja a otros con una pantalla y a usted mismo con un escudo
protector. Las chispas volantes representan un peligro para sus
ojos. Los rayos del arco tambin pueden causar quemaduras
dolorosas.
Siempre procure tener equipo extinguidor de fuego al fcil
alcance en todo momento. El tipo de electrodo seleccionado para la
soldadura por arco depende de:
La calidad de soldadura requerida.
La posicin de la soldadura.
El diseo de la juna.
La velocidad de soldadr.
La composicin del metal por soldar
Longitud de Arco
Si el arco est demasiado largo, el metal se derrite del
electrodo en grandes glbulos que oscilan de un lado al otro a
medida que el arco oscila. Esto produce un depsito ancho,
salpicado, e irregular sin suficiente fusin entre el metal original
y el metal depositado.Un arco que est demasiado corto no genera
suficiente calor para correctamente derretir el metal por soldar.
Adems, el electrodo se pegar frecuentemente y producir depsitos
desiguales conondasirregulares.La longitud del arco depende del
tipo de electrodo que se usa y el tipo de soldadura por hacer. Por
lo tanto, para electrodos con dimetro pequeo, se requiere un arco
ms corto que para electrodos ms grandes. Generalmente, la longitud
del arco deber ser aprximadamente igual al dimetro del electrodo.Un
arco ms corto normalmente es mejor para soldadura vertical y de
sobrecabeza porque se puede lograr mejor control de la mezcla de
metales fundidos.El uso de un arco corto tambin evita entrada a la
soldadura de impurezas de laatmsfera. Un arco largo permite la
atmsfera a fluir en el flujo del arco, permitiendo la formacin de
nitruros y xidos. Adems, cuando el arco est demasiado largo, el
calor del flujo de arco disipa demasiado rpidamente, causando
salpicadura considerable.Cuando el electrodo, la corriente, y la
polaridad sean correctos, un buen arco corto producir unsonidoagudo
de crepitacin. Un arco largo puede reconocerse, por un silbido
continuo muy parecido a un escape de vapor.
1) Escoger la mquina de soldarUbicacin de la maquinaUPS
Marca, modelo y procedenciaMILLER, DIALARC 250 AC/DC, USA
Tipo de maquinaTransformador
Corriente que proporcionaAlterna y Continua
Rango de amperajeCONTINUA ALTERNA
De 35 a 300A De 35 a 265A
Tipo de regulacin de la corriente y graficoPerilla
Valor de la tensin del primario220V 460V
Tensin del secundario: Tensin en vaco y tensin de trabajoAlterna
Continua
De Vaco 70V De Vaco 79V
De Trabajo 29V De Trabajo 27V
Ciclo de trabajoX
30%
50%
J2
225A
175A
U2
29V
27V
ALTERNA
X
30%
50%
J2
225A
175A
U2
29V
27V
CONTINUA
Anlisis y conclusiones sobre la calidad y usos de la mquina, con
referencia de los datos obtenidos
Esta soldadora es muy grande, nos permite trabajar con corriente
alterna y contina lo cual indica que alcanza varios valores en su
amperaje que por lo general son altos.
Esta soldadora permite realizar trabajos forzados y de buena
calidad
2) Procedimiento para obtener valores de tensin e intensidad de
la maquina escogida.
2.1 Encender la mquina de soldar, colocar la intensidad deseada
segn el catalogo de electrodos a utilizar, sea E-6013 o E-6011
Intensidad Utilizada: 110 A (electrodo 6011, 3.2mm x 350mm)2.2
Medir la tensin e intensidad con el Multmetro estando la mquina
en:
a. Vacio
b. Cortocircuito
c. En soldadura
2.2 Con los datos obtenidos trace un grafico de la curva esttica
voltios amperios caracterstica de la maquina utilizada (cada de
tensin en el trayecto del arco) e interprtelo.
Valores Obtenidos:VARIACION DE LA TENSION E INTENSIDAD EN EL
TRAYECTO DEL ARCO
TENSION (Voltios)INTENSIDAD (Amperios)
En vacio
66.90
En cortocircuito
27.649
En soldadura
3443.7
Carateristica de la Maquina:CORRIENTE CONTINUA DC-CC
VACIO (v)70
TRABAJO (v)29
Interpretacion de los resultados:
Los resultados obtenidos en la tensin en vaco son aproximados a
los datos de la tabla (caractersticas de la maquina) ya que puede
haber una variacin de 50 a 80v Los resultados obtenidos en la
tensin en trabajo son aproximados a los datos de la tabla
(caractersticas de la maquina). La tensin en soldadura (cordn)
aumenta conforme a la longitud del cordn. Es mayor a la tensin en
trabajo o corto circuito3) Depositar cordones de soldadura con
electrodo E-6013 manteniendo la longitud de arco de las siguientes
formas:
Longitud de arco normal = 4mmLongitud de arco grande =7mm
Longitud de arco corto = 2mm
Medir en cada caso la tensin e intensidad respectiva y analice
el acabado del cordn depositado.VARIACION DE LA TENSION E
INTENSIDAD SEGN LA LONGITUD DE ARCO
Tensin (Voltios)Intensidad
(Amperios)
Soldadura con longitud de arco mxima
37.218.14
Soldadura con longitud de arco normal
21.220.49
Soldadura con longitud de arco corta3117.83
Soldadura con longitud de arco mxima:
Cuando se aplica la suelda con un arco mximo el revestimiento de
fundente se calienta pero no se aplica en un solo punto del
material por lo que no se realiza una buena costura.
Soldadura con longitud de arco normal:Cuando se aplica la suelda
con un arco norma se llega a tener una buena costura ya que el
revestimiento del electrodo se funde conjuntamente con el material
si tener perdida del revestimiento como sucede con el arco
mximo.
Soldadura con longitud de arco corta:
Cuando se aplica un arco corto se llega a fundir rpidamente el
revestimiento del electrodo por lo general el material se puede
romper o se puede tener un desgaste del material.3.2 Analice los
cordones depositados con las diferentes longitudes de arco y
responda lo siguiente: a) Como afecta a la calidad de la soldadura
la variacin de la longitud de arco.Es importante la longitud de
arco para obtener una buena calidad de soldadura en la pieza. Es
recomendable soldar con una longitud de arco normal porque esta nos
permite controlar el acabado de la soldadura y adems no funde
excesivamente ni tampoco requiere una longitud de arco ms corta.b)
Qu efectos puede provocar el soldador en el depsito de los cordones
segn la variacin de la longitud de arco.Si la longitud de arco es
mxima el soldador puede dejar las piezas sin ser correctamente
soldadas y con mucha escoria.
Si la longitud de arco es corta el soldador puede desprender
material, en algunos casos puede romper el material y tambin
desperdicia recursos empleados en esta soldadura (electrodos).Si la
longitud de arco es normal el soldador garantiza un buen acabado,
con buenos cordones y habiendo optimizado recursos.
La cada de tensin en el trayecto del arco en vaco es mayor a la
tensin en corto circuito y la tensin en trabajo aumenta cuando el
trayecto de soldadura aumenta, esto quiere decir que la tensin en
corto circuito se va de cada antes de que el trayecto aumente
Al comparar los datos obtenidos por medicin con multmetro son
aproximados a los datos caractersticos de la maquina soldadora Segn
los resultados obtenidos podemos afirmar que el mejor acabado nos
da la soldadura con arco normal ya que nos optimiza material de las
piezas a soldar como tambin optimiza electrodos (recurso para
soldar).
http://es.slideshare.net/saulolm/manual-soldadura-catalogo-de-electrodos-jose-aller
http://www.monografias.com/trabajos7/soel/soel.shtml
http://es.wikihow.com/soldar-con-arco-el%C3%A9ctrico
http://es.wikipedia.org/wiki/Soldadura_por_arco
http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutorialn40.html
http://html.rincondelvago.com/arco-electrico.html
PARMETROS DE EVALUACINValor previstoValor obtenido
1Marco terico: pertinente sobre el tema0.5
2Desarrollo de la prctica: Determinacin de los valores de tensin
e intensidad. 1.75
3Curva esttica voltios-amperios de la maquina escogida y su
interpretacin.1,75
4Anlisis de los cordones depositados segn la variacin de la
longitud de arco y resolucin de preguntas respectivas.1.5
5Conclusiones, bibliografa. 0,5
6Valores cuantitativos, propuesto y obtenido
6
Ivn Chrrez vila 2014No dejes que se oxide el hierro que hay en
ti (Madre Teresa de Calcuta)1. COMPETENCIA GENERAL.
:
2
MARCO TERICO
CADA DE TENSIN EN EL TRAYECTO DEL ARCO
DESARROLLO DE LA PRCTICA
3
CONCLUSIONES
4
BIBLIOGRAFIA
5
EVALUACIN
6
CADA DE TENSIN EN EL TRAYECTO DEL ARCO