TECNOLOGÍA DE LA SOLDADURA

Transcripción

1 SÍLABO I. DATOS GENERALES: 1.- Nombre de la Asignatura : TECNOLOGÍA DE LA SOLDADURA I 2.- Carácter : Electivo 3.- Carrera Profesional : Ingeniería Mecánica y Eléctrica 4.- Código : IM Semestre Académico : 2013 II 6.- Ciclo Académico : VII Ciclo 7.- Horas de Clase : 02 Teoría y 04 Práctica 8.- Créditos : Pre Requisito : Ninguno II. SUMILLA: Estudiar los Procesos de Soldadura, utilizando los conocimientos adquiridos en los anteriores cursos y las expresiones matemáticas que gobiernan estos procesos. Resolver problemas sobre diseños de cordones de Soldadura tomando en consideración los diferentes tipos de uniones. Temas: Conocimientos generales de Soldadura, Soldadura oxi Acetilénica, Soldadura por Arco eléctrico, Diseño de Cordones, Proceso TIG, Proceso MIG/MAG, códigos de Soldadura, Cualificación y certificación de Soldadores, Especificaciones de Soldadura según ASME y AWS, Pruebas e Inspección de Soldaduras, aseguramiento de la calidad en Construcciones soldadas. III. COMPETENCIAS: Conoce los conceptos fundamentales, y los aplica al análisis y comprensión de los Procesos de Soldadura, así como también al diseño de los cordones sometidos a diferentes tipos de cargas; también conoce los códigos de Soldadura, la cualificación y certificación de Procesos de Soldadura y Soldadores, las pruebas e Inspección de Soldaduras y el aseguramiento de la calidad en construcciones soldadas. IV. PROGRAMACIÓN TEMÁTICA: Primera Unidad: Conocimientos Generales de Soldadura ANA: 1 Aplica los conceptos Básicos para el estudio y comprensión de los principales Métodos de Soldadura, así como también sus principales aplicaciones ventajas y desventajas.

2 1 Introducción. Definiciones. Ventajas de la Soldadura: Comparada con la Fundición, Comparada con el Remachado. Aplicación de la Soldadura. Principales Métodos de Soldadura: por Forja, Oxiacetilénica o Autógena: Por Arco Eléctrico, por Resistencia Eléctrica, Proceso MIG/MAG, por Arco de Plasma, por Arco Sumergido, por Ultrasonido, etc. Comprende el estudio de los principales Métodos de Soldadura así como sus principales aplicaciones Segunda Unidad: Soldadura Oxi Acetilénica ANAS: 2 Aplica los conceptos teóricos para estudio y aplicación del Método de Soldadura Oxi Acetilénico, así como también de sus principales aplicaciones. 2 Elementos constitutivos del Proceso. Botella de gas Acetileno. Botella de Oxígeno. Generador de Acetileno. Composición de una Botella de Acetileno. Válvula reductora de Presión. Sopletes de Soldadura y corte. Acoplamientos. Juego de Boquillas. Llama Oxi Acetilénica. Tipos de llamas: Carburante, Oxidante, Neutra, Llamas defectuosas. Tipos de Soldadura Oxi Acetilénica: Por fusión, Brazing. Fundentes. Ventajas del Método Brazing. Desventajas del Método Brazing. Nomenclatura de Varillas Oxi Acetilénicas. Recomendaciones para Soldar. Recomendaciones para Oxi Cortar. Preparación de las Juntas. Apuntalado. Soldaduras a TOPE. Soldaduras de Filete Apuntalado de Planchas. Soldadura de Rebordes. Cordones a Izquierda. Cordones a Derecha. Posiciones de Soldeo. Ejemplos y. Conoce el Método de Soldadura Oxi Acetilénica tanto para Soldar y para cortar, así como sus principales aplicaciones en la Industria Metal Mecánica. Laboratorio N 1

3 3y4 5y6 Tercera Unidad: Soldadura por Arco Eléctrico ANAS: 3 y 4 Aplica los conceptos teóricos para estudiar y comprender adecuadamente el Proceso de Soldadura manual por Arco Eléctrico, así como también sus principales aplicaciones, Preparación de Juntas y selección del Electrodo adecuado. Principio de Funcionamiento. Función del Arco Eléctrico. Circuito de Soldadura. Amperaje y Voltaje. Polaridad: Directa ó Normal. Indirecta ó Invertida. Tipos de Máquinas de Soldar. Máquinas Estáticas: Transformadoras, Rectificadoras, Máquinas Rotativas: con Motor Eléctrico, con Motor de Combustión Interna. Datos importantes para adquirir una Máquina de Soldar. Nomenclatura de Electrodos AWS. Código de colores NEMA. Posiciones de Soldar según DIN Datos técnicos de las Máquinas de Soldar. Ciclo de Trabajo. Capacidad de las Máquinas de Soldar. Soldadura Manual. Uniones soldadas y técnicas de Soldeo. Posiciones de Soldeo. Normas (ASME) y (EN). Ejemplos y. Cuarta Unidad: Diseño de Cordones de Soldadura ANA: 5 y 6 Comprende el estudio del Procedimiento de Soldar por Arco Eléctrico manual así como la Selección de Electrodos y Posiciones de Soldeo. Aplica los conocimientos teóricos de Resistencia de Materiales y conocimiento de Materiales para el Diseño de los principales tipos de cordones de Soldadura. Diseño de Uniones Soldadas. Tipos de Uniones Soldadas: A tope, de Filete, de Tapón. Cargas Actuantes en las Soldadas a Tope. Cargas Actuantes en las Soldaduras de Filete. Carga de corte Directo, Carga secundaria producido por el momento FLECTOR. Carga secundaria producido por el momento TORSOR. Carga Resultante. Tamaño del Cordón de PROCEDIMIENTOS Y Conoce los principales tipos de Cordones de Soldadura y en base a los conocimientos teóricos de otros cursos, Diseña cualquier tipo de Cordón de Soldadura Laboratorio N 2

4 Filete. Especificación de una Soldadura de Filete. Esfuerzos permisibles en los cordones de Filete. Propiedades mínimas del metal de los electrodos de Soldadura. Tamaño Mínimo del Cordón de Filete. Propiedades del Cordón de Soldadura tratado como línea. Esquema de Cordones de Soldadura. Ejemplos y. sometido a cualquier tipo de carga. 7 Quinta Unidad: Proceso de Soldadura (TIG) ANA: 7 Aplica los Conceptos Teóricos para comprender adecuadamente el proceso de Soldadura con electrodo de Tunsteno y gas Inerte (TIG), así como también sus principales aplicaciones en las diferentes Industrias. Introducción. Descripción del Método. Iniciación del Arco. Tipos de corriente. Pulsaciones. Áreas de aplicación. Ventajas y desventajas. Equipo. Fuentes de Energía. Recomendaciones. Soplete. Boquillas de Gas. Laminador de Flujo de Gas. Electrodos. Selección de Electrodos. Gases de protección. Gases y mezcla de Gases: Argón, Helio, Mezclas. Recomendaciones. Flujos de Gases Recomendados. Soldadura de Diferentes Metales: Aceros al Carbono y Aceros de Baja Aleación, Aceros Aleados, Aluminio y sus Aleaciones, Cobre y sus Aleaciones, Titanio y Circonio. Metales de aporte. Alambre caliente para TIG. Seguridad. Vidrios (Lunas). Recomendaciones. Preparación de las juntas. TIG. Ejemplos y. PROCEDIMIENTOS Y Comprende el Estudio del Procedimiento de Soldadura (TIG) y sus principales aplicaciones en la Industria. ANA 8: Examen Parcial Sexta Unidad: Proceso de Soldadura (MIG/MAG). ANAS: 9 Aplica los conceptos Teóricos apara comprender adecuadamente el Proceso de Soldadura (MIG/MAG) y sus principales aplicaciones en las diferentes Industrias.

5 PROCEDIMIENTOS Y 9 Introducción. Designación (AWS). Equipo. Procedimiento. Aplicaciones. Ventajas. Desventajas. Variables que influyen en la Soldadura. Mecanismos de Transferencia: Cortocircuito, Globular, por rocío, por rocío pulsado. Gases de Protección. Manejo del alambre. Electrodo. Procedimiento. Electrodos. Recomendaciones prácticas. Pendiente preparación de las Juntas. Solución de problemas. Seguridad. Soldadura de Arco con Electrodo con Núcleo Fundente. Designación (AWS). Equipo procedimiento. Aplicaciones. Ventajas y Desventajas. Preparativos. Clasificación del Alambre Electrodo (FCAW). Solución de, Seguridad. Ejemplos y. Conoce el procedimiento de Soldadura MIG/MAG y lo utiliza acertadamente. Laboratorio N 3 10 Séptima Unidad: ANAS: 10 Códigos de Soldadura Aplica los conocimientos adquiridos sobre procesos de Soldadura para utilizar correctamente los códigos de Soldadura de los diferentes organismos de Normalización. Código para Soldadura de Acceso Estructural AISI/AWS D1.1. Requerimientos generales. Alcance. Limitaciones. Disposiciones Obligatorias. Definiciones. Diseño de conexiones Soldadas. Alcance. Precalificación de (WPS). Alcance. Tipo de Soldaduras. Cambio de Variables esenciales. Tipos de Pruebas. Posición de las Soldaduras de Ensayo. Calificación. Contenido. Requisitos Generales. Especificación de Procedimientos. Calificación del Metal Base. Pruebas Mecánicas. Repetición de los Ensayos. Parte C: Calificación de Performance (CAPACIDAD). Generalidades. Posiciones de Soldadura Calificadas para Producción. Métodos de Pruebas y criterios de aceptación para PROCEDIMIENTOS Y Conoce los Códigos de Soldadura AISI/AWS D1.1 y los utiliza en forma adecuada.

6 11 Calificación de (WPS). Inspección Visual. Pruebas no Destructivas. Métodos de Pruebas y Criterios de Aceptación. Octava Unidad: Cualificación y Certificación de Soldadores ANAS: 11 Aplica los Conocimientos adquiridos sobre Procesos de Soldadura para la Cualificación y Certificación de Soldadores, según las distintas normas existentes. NORMAS ASME Y AWS: Introducción. Requisitos. Soldadores Cualificados y Certificados. Registro de la Prueba de Cualificación del Soldador y del Operario de Soldadura. Registro de Cualificación de procedimiento de Soldadura (PQR). Variables de Soldaduras. Especificación del Procedimiento de Soldadura. NORMA AWS: Introducción. Conocimiento Práctico. Pruebas Prácticas. Trazados. Procedimientos Escritos. Registros Escritos. Instrucciones Verbales. Seguridad. Tarjeta de Tiempos. Orden y Limpieza. Lista de Materiales. Corte de Piezas. Encaje y Ensamblaje de Piezas. Estándares de Trabajo para Soldadura. Inspección de Soldadura. Desarrollo de la Habilidad de Soldadura. NORMAS EUROPEAS (EN): Norma en Objetivos. Definiciones. Símbolos y Abreviaturas. Variables Esenciales y rangos de Cualificación. Proceso de Soldeo. Tipos de Producto. Tipo de Soldadura. Grupos de Materiales. Rango de Cualificación. Consumibles. Dimensiones. Rango de Cualificación del Metal base. Rango de Cualificación de Consumibles. Posiciones de Soldeo. Detalles de Soldadura. Examen y Ensayo. Supervisión. Formas Dimensiones y Número de los cupones de Prueba. Condiciones de Soldeo. Métodos de Ensayo. Cupón de Prueba y Probeta de Ensayo. Métodos de Ensayo. Periodo de Validez. Cualificación inicial. Confirmación de la Validez. Renovación de la Cualificación. Certificado. PROCEDIMIENTOS Y Conoce los Métodos de Cualificación y Certificación de Soldadores acuerdo a distintas normas. Laboratorio N 4

7 12 13 Novena Unidad: Especificaciones de Soldadura según (ASME) y (AWS). ANA: 12 Aplica los Conocimientos adquiridos sobre Procesos de Soldadura para entender en forma correcta las Especificaciones de Soldadura según (ASME) y (AWS). Introducción. Información General (WPS). Especificación del Procedimiento. Números (F). Tipos de Electrodos de Tunsteno. Especificaciones del Rango Operativo. Especificación del Procedimiento de Soldadura (WPS) para Acero al Carbono. Preparación del Metal Base. Características Eléctricas. Especificaciones del Rango Operativo. Calentamiento Previo. Gas de Respaldo. Seguridad. Técnica de Soldadura. Temperatura entre pasadas de Limpieza. Inspección. Reparación. Croquis. Especificación del Procedimiento de Soldadura (WPS) para Acero inoxidable. Especificación del Procedimiento de Soldadura (WPS) para Aluminio. Décima Unidad: Pruebas e Inspección de Soldaduras ANAS: 13 Conoce las especificaciones de Soldadura según las normas (ASME) y (AWS). Asimismo sabe aplicados Correctamente. Aplica todos los Conocimientos adquiridos sobre Soldadura para realizar las Pruebas e Inspección de cordones de Soldadura, utilizando ensayos no destructivos (END) y Ensayos Destructivos (DT). Introducción. Control de Calidad (QC). Discontinuidades y Defectos. Porosidad. Inclusiones. Falta de Penetración. Falta de Fusión. Golpes de Arco. Superposición ó Solape. Socavación ó Mordedura. Grietas de Cráter. Valles. Generados por el Metal Base. Laminado. Deslaminado. Desgarro Laminar. Prueba Destructiva (DT). Prueba de Tracción. Ensayo de Fatiga. Prueba de Fractura por Flexión. Ensayo de Plegado guiado. Prueba por ataque Químico. Ácido Conoce y Utiliza en forma acertada las principales Pruebas de Inspección de cordones de

8 Clorhídrico. Precaución. Persulfato Amónico. Ácido Nítrico. Precaución. Pruebas de Impacto. Ensayos no Destructivos. (END ó NDT). Inspección Visual (VI). Líquidos penetrantes (PT). Partículas Magnéticas (MT). Inspección Radiográfica (RT). Inspección Ultrasónica (UT). Ensayo de Fugas. Pruebas de Pureza.. Soldadura, tanto no destructivas (END), como destructivas (DT). Laboratorio N 5 Undécima Unidad: Aseguramiento de la calidad en construcciones Soldadas según normas europeas EN-729. ANAS: 14 y 15 Aplica todos los Conocimientos adquiridos anteriormente sobre Soldadura para el aseguramiento de la Calidad en Construcciones Soldadas, según normas Europeas. 14y15 Introducción. Antecedentes. Normas ISO. Características de la ISO. Normas ISO Aseguramiento de la calidad en Soldadura. Normas Aplicables. NORMA EN 729 1: Requisitos de la Calidad para Soldadura. Soldadura por Fusión de Materiales Metálicos Parte 1: Directivas para su selección y Utilización. Introducción. Objeto y campo de Aplicación. Normas de Referencia. Definiciones. Selección de Requisitos de la Calidad de Soldadura. NORMA EN 729 2: Requisitos de la Calidad para Soldadura. Soldadura por Fusión de materiales Metálicos Parte 2: Requisitos de calidad completos. Objeto y campo de Aplicación. Normas de Referencia, Definiciones. Revisión del contrato y del Diseño. Personal de Inspección. Ensayos y Exámenes. Equipos. Actividades de Soldadura Consumibles de Soldadura. Almacenamiento de Metales Base. Tratamiento Térmico Post Soldadura. Inspección y Ensayos Comprende el Estudio de las principales normas de aseguramiento de la Calidad en Construcciones Soldadas, Según normas europeas y su aplicación correcta en la Industria. Laboratorio N 6

9 relacionados con la Soldadura. No conformidades y acciones correctivas. Calibración. Identificación y Trazabilidad. Requisitos de Calidad. NORMA EN 729 3: Requisitos de la Calidad para Soldadura. Soldadura por Fusión de Materiales Metálicos Parte 3: Requisitos de Calidad Estándar. NORMA EN 729 4: Requisitos de la Calidad para Soldadura. Soldadura por Fusión de Materiales Metálicos Parte 4: Requisitos de calidad elementales. Objeto y campo de aplicación. Normas de Referencia. Definiciones. Revisión del Contrato y del Diseño. Subcontratación. Soldadores. Equipos de Soldadura. Actividades de Soldadura consumibles de Soldadura. Inspección y Ensayos relacionados con la Soldadura. No conformidades y Acciones Correctivas. Registros de la Calidad. Resumen comparativo de los Requisitos de Calidad: EN 729 2, EN y EN ANA 16: ANA 17: EXAMEN FINAL EXAMEN SUSTITUTORIO V. METODOLOGÍA: El curso es Teórico Práctico. La parte teórica se desarrollará en las sesiones de teoría, durante las cuales el profesor presentará los fundamentos teóricos del curso y luego resolverá los problemas de aplicación. La parte práctica se efectuará en las sesiones de Laboratorio, en los cuales los alumnos realizarán a lo largo del curso, un total de 6 experimentos. Adicionalmente, por grupos de alumnos se realizarán trabajos prácticos a fin de ir equipando progresivamente nuestro Laboratorio de Soldadura. VI. RECURSOS: Para la parte teórica, se requerirá de un aula con pizarra acrílica, plumones de pizarra de colores, una mota, un Proyector Multimedia, una PC, parlantes, puntero láser, Ecran, USB, etc. Para la parte práctica, se utilizarán las 3 Máquinas de Soldar, el Equipo de corte oxi Acetilénico, electrodos de Soldadura, Varillas de Soldadura, Botellas de Oxígeno y Acetileno, etc.

10 Adicionalmente se construirán mesas Metálicas y Dispositivos de Soldadura para gradualmente ir equipando dicho Laboratorio. VII. EVALUACIÓN: TEORÍA PRÁCTICAS LABORATORIOS Examen Parcial 25% (EP) Examen Final 25% (EF) Promedio de Prácticas Calificadas 20% (PP) Prácticas de Laboratorio 20% (LAB) TRABAJOS ACAD. Trabajos de Aplicación (TA 10% VIII. BIBLIOGRAFÍA: PF = 25(EP) + 25(EF) + 20(PP) + 20(PL) + 10(TA) 100 a. Básica. - Horwitz Soldadura: Aplicaciones y Práctica Editorial: Alfaomega México D.F. - Galvery Marlow Guía de Soldadura Editorial Limusa México D.F b. Complementaria. - L. Koellhoffer Manual de Soldadura Epit. Limusa 4ta. Edición México D.F. - Larry Jeffus Manual de Soldadura GTAW (TIG) Editorial Paraninfo 2da. Edición Madrid España SOLDEXA Manual de Soldadura 2008 Lima Perú.