secuencia de soldadura para evitar distorsiones y tipos de secuencias de soldadura

¿Qué causa la distorsión en la soldadura?

Durante la soldadura, la soldadura y las áreas circundantes se someten a ciclos de calentamiento y enfriamiento localizados; por lo tanto, la distribución de temperatura en la soldadura no es uniforme y se producen cambios estructurales y metalúrgicos a medida que avanza la soldadura a lo largo de una unión. A medida que el baño de soldadura se solidifica y se contrae, comienza a ejercer tensión sobre el metal de soldadura circundante y las zonas afectadas por el calor. Dependiendo de la cantidad de entrada de calor de soldadura, estas tensiones pueden ser lo suficientemente altas como para causar cambios dimensionales en la pieza, lo que se conoce como distorsión de soldadura. Por tanto, las tensiones provocadas por la soldadura son la principal razón para producir distorsión en la soldadura.

La distorsión que se encuentra en las piezas o estructuras soldadas se debe principalmente a tres cambios dimensionales fundamentales que se producen durante la soldadura:

  1. Contracción transversal que ocurre perpendicular a la línea de soldadura,
  2. contracción longitudinal que ocurre paralela a la línea de soldadura, y
  3. un cambio angular que consiste en la rotación alrededor de la línea de soldadura.

¿Por qué es importante la secuenciación de soldaduras?

La distorsión de una forma u otra no se puede evitar. Por lo tanto, se deben tomar las medidas adecuadas para minimizarlo. La mejor manera de controlar la distorsión es mediante una secuencia de soldadura bien planificada. Una secuencia de soldadura bien planificada implica colocar el metal de soldadura en diferentes puntos del conjunto de modo que, a medida que la estructura se contrae en un lugar, contrarresta las fuerzas de contracción de las soldaduras ya realizadas. Un ejemplo de esto es soldar alternativamente en ambos lados del eje neutro al hacer una soldadura a tope.

Un ejemplo de esto es soldar alternativamente en ambos lados del eje neutro al hacer una soldadura a tope como se muestra en la siguiente figura. El número aquí representa la secuencia del cordón de soldadura.

Cómo arreglar la distorsión de la soldadura

Si bien la distorsión debida a la soldadura no se puede evitar por completo, se pueden tomar medidas para minimizar la magnitud y los efectos de la distorsión. El control de la distorsión incluye la consideración durante la etapa de diseño y la selección de los procedimientos de soldadura y ensamblaje, así como el uso de técnicas como el pretensado y el precalentamiento elásticos.

Formas de controlar la distorsión de la soldadura

  1. No suelde en exceso: cuanto más metal se coloque en una junta, mayores serán las fuerzas de contracción. Dimensionar correctamente una soldadura para los requisitos de servicio de la junta no solo minimiza la distorsión, sino que ahorra tiempo y metal de soldadura.
  2. Use soldadura intermitente: Otra forma de minimizar el metal de soldadura es usar soldaduras intermitentes en lugar de continuas cuando sea posible.
  3. Utilice la menor cantidad posible de pasadas de soldadura: se prefieren menos pasadas con electrodos grandes a una mayor cantidad de pasadas con electrodos pequeños cuando la distorsión transversal podría ser un problema. La contracción causada por cada pasada tiende a ser acumulativa, lo que aumenta la contracción total cuando se utilizan muchas pasadas.
  4. Coloque las soldaduras cerca del eje neutral: la distorsión se minimiza al proporcionar una palanca más pequeña para que las fuerzas de contracción desalineen las placas.
  5. Utilice la soldadura de retroceso: en la técnica de retroceso, la progresión general de la soldadura puede ser, digamos, de izquierda a derecha, pero cada segmento de cordón se deposita de derecha a izquierda.
  6. Anticípese a las fuerzas de contracción: colocar las piezas fuera de su posición antes de soldar puede hacer que la contracción realice un trabajo constructivo.
  7. Planifique la secuencia de soldadura: una secuencia de soldadura bien planificada implica colocar el metal de soldadura en diferentes puntos del conjunto de modo que, a medida que la estructura se contrae en un lugar, contrarresta las fuerzas de contracción de las soldaduras ya realizadas. Un ejemplo de esto es soldar alternativamente en ambos lados del eje neutro al hacer una soldadura a tope.
  8. Elimine las fuerzas de contracción después de soldar: El granallado es una forma de contrarrestar las fuerzas de contracción de un cordón de soldadura cuando se enfría. Esencialmente, el granallado del cordón lo estira y lo hace más delgado, aliviando así (por deformación plástica) las tensiones inducidas por la contracción cuando el metal se enfría.
  9. Minimice la unión de soldadura: dado que durante la soldadura tienen lugar ciclos complejos de calentamiento y enfriamiento, y dado que se requiere tiempo para la transmisión de calor, el factor tiempo afecta la distorsión. En general, es deseable terminar la soldadura rápidamente, antes de que un gran volumen de metal circundante se caliente y se expanda.

Tipos de secuencias de soldadura

Secuencia de soldadura o técnica de soldadura: La secuencia de soldadura es el orden de realizar las soldaduras en una soldadura. Si hablamos de técnica de soldadura, Técnica de Soldadura son los detalles de una operación de soldadura que, dentro de las limitaciones del procedimiento de soldadura de juntas prescrito, son controlados por el soldador u operario de soldadura.

Al soldar una junta a tope larga, se pueden utilizar varios tipos de secuencias de soldadura, incluidas las secuencias de retroceso, bloqueo, acumulación y cascada, en un intento por reducir la tensión residual y la distorsión. La selección de la secuencia de soldadura adecuada es importante, especialmente cuando se sueldan juntas con gran restricción, como soldaduras de reparación.

Secuencia de pasos hacia atrás

Secuencia longitudinal donde los incrementos del cordón de soldadura se depositan en la dirección opuesta al avance de la soldadura de la junta. Como puede observar en el dibujo a continuación, el cordón de soldadura 2 se coloca después del cordón de soldadura 1 y el cordón de soldadura 3 se coloca después del cordón de soldadura 2. Mediante esta secuencia, se controla la acumulación de calor debido a la dirección de soldadura. En la práctica habitual de soldadura, soldamos de una dirección a otra, dejando atrás la acumulación de tensiones solo en una dirección. Con la soldadura por retroceso, podemos controlar la entrada de calor de soldadura y las tensiones de soldadura resultantes que causan la distorsión.

Secuencia de bloque

Una secuencia combinada longitudinal y de acumulación para una soldadura y pasadas múltiples continuas en la que las longitudes separadas se acumulan total o parcialmente en la sección transversal antes de depositar las longitudes intermedias. En la siguiente figura se muestra un ejemplo de secuencia de bloques.

Secuencia de acumulación

El orden en el que se depositan los cordones de soldadura de un pozo de múltiples pasadas con respecto a la sección transversal de la junta.

Secuencia en cascada:

Una secuencia combinada longitudinal y de acumulación en la que los cordones de soldadura se depositan en capas superpuestas. (En la soldadura manual por arco de metal blindado, normalmente se usa una secuencia de retroceso).

Secuencia de deposición:

El orden en el que se depositan los incrementos de metal de soldadura. Esto es similar a la secuencia de acumulación.

Secuencia errante u omitida o aleatoria

Una secuencia longitudinal en la que los incrementos del cordón de soldadura se depositan al azar. Considerando que, en la secuencia de bloques errantes: Una secuencia de bloques g en la que los bloques sucesivos se completan al azar después de que se hayan completado varios bloques de inicio.