SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENASoldadura con Proceso SMAW en Uniones 1F Y 2F

CAPITULO No. 1

HISTORIA DE LA SOLDADURA
SOLDADURA CON PROCESO SMAW EN UNIONES 1F Y 2F Ing. CESAR AUGUSTO VARELA ACOSTA

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1. HISTORIA DE LA SOLDADURA
1.1 HISTORIA DE LA SOLDADURA EN GENERAL La historia de la unin de metales se remonta a varios milenios, con los primeros ejemplos de soldadura desde la edad de bronce y la edad de hierro en Europa y el Oriente Medio. La soldadura fue usada en la construccin del Pilar de hierro de Delhi, en la India, erigido cerca del ao 310 y pesando 5.4 toneladas. La Edad Media trajo avances en la soldadura de fragua, con la que los herreros repetidamente golpeaban y calentaban el metal hasta que ocurra la unin. En 1540, Vannoccio Biringuccio public a De la pirotechnia, que incluye descripciones de la operacin de forjado. Los artesanos del Renacimiento eran habilidosos en el proceso, y la industria continu creciendo durante los siglos siguientes. Sin embargo, la soldadura fue transformada durante el siglo XIX. En 1800, Sir Humphry Davy descubri el arco elctrico, y los avances en la soldadura por arco continuaron con las invenciones de los electrodos de metal por un ruso, Nikolai Slavyanov, y un americano, C. L. Coffin a finales de los aos 1800, incluso como la soldadura por arco de carbn, que usaba un electrodo de carbn, gan popularidad. Alrededor de 1900, A. P. Strohmenger lanz un electrodo de metal recubierto en Gran Bretaa, que dio un arco ms estable, y en 1919, la soldadura de corriente alterna fue inventada por C. J. Holslag, pero no lleg a ser popular por otra dcada. La soldadura por resistencia tambin fue desarrollada durante las dcadas finales del siglo XIX, con las primeras patentes yendo a Elihu Thomson en 1885, quien produjo posteriores avances durante los siguientes 15 aos. La soldadura de termita fue inventada en 1893, y alrededor de ese tiempo, se estableci otro proceso, la soldadura a gas. El acetileno fue descubierto en 1836 por Edmund Davy, pero su uso en la soldadura no fue prctico hasta cerca de 1900, cuando fue desarrollado un soplete conveniente. Al principio, la soldadura de gas fue uno de los ms populares mtodos de soldadura debido a su portabilidad y costo relativamente bajo. Sin embargo, a medida que progresaba el siglo 20, baj en las preferencias para las aplicaciones industriales. En gran parte fue sustituida por la soldadura de arco, en la medida que continuaron siendo desarrolladas las cubiertas de metal para el electrodo (conocidas como fundente), que estabilizan el arco y blindaban el material base de las impurezas. La Primera Guerra Mundial caus un repunte importante en el uso de los procesos de soldadura, con las diferentes fuerzas militares procurando determinar cules de los varios procesos nuevos de soldadura seran los mejores. Los britnicos usaron primariamente la soldadura por arco, incluso construyendo una nave, el Fulagar, con un casco enteramente soldado. Los estadounidenses eran ms vacilantes, pero comenzaron a reconocer los beneficios de la soldadura de arco cuando el proceso les

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permiti reparar rpidamente sus naves despus de los ataques alemanes en el puerto de Nueva York al principio de la guerra. Tambin la soldadura de arco fue aplicada primero a los aviones durante la guerra, pues algunos fuselajes de aeroplanos alemanes fueron construidos usando el proceso. Durante los aos 1920, importantes avances fueron hechos en la tecnologa de la soldadura, incluyendo la introduccin de la soldadura automtica en 1920, en la que el alambre del electrodo era alimentado continuamente. El gas de proteccin se convirti en un tema recibiendo mucha atencin, mientras que los cientficos procuraban proteger las soldaduras contra los efectos del oxgeno y el nitrgeno en la atmsfera. La porosidad y la fragilidad eran los problemas primarios, y las soluciones que desarrollaron incluyeron el uso del hidrgeno, argn, y helio como atmsferas de soldadura. Durante la siguiente dcada, posteriores avances permitieron la soldadura de metales reactivos como el aluminio y el magnesio. Esto, conjuntamente con desarrollos en la soldadura automtica, la corriente alterna, y los fundentes alimentaron una importante extensin de la soldadura de arco durante los aos 1930 y entonces durante la Segunda Guerra Mundial. A mediados del siglo XX, fueron inventados muchos mtodos nuevos de soldadura. 1930 vio el lanzamiento de la soldadura de perno, que pronto lleg a ser popular en la fabricacin de naves y la construccin. La soldadura de arco sumergido fue inventada el mismo ao, y contina siendo popular hoy en da. En 1941, despus de dcadas de desarrollo, la soldadura de arco de gas tungsteno fue finalmente perfeccionada, seguida en 1948 por la soldadura por arco metlico con gas, permitiendo la soldadura rpida de materiales no ferrosos pero requiriendo costosos gases de blindaje. La soldadura de arco metlico blindado fue desarrollada durante los aos 1950, usando un fundente de electrodo consumible cubierto, y se convirti rpidamente en el ms popular proceso de soldadura de arco metlico. En 1957, debut el proceso de soldadura por arco con ncleo fundente, en el que el electrodo de alambre auto blindado poda ser usado con un equipo automtico, resultando en velocidades de soldadura altamente incrementadas, y se mismo ao fue inventada la soldadura de arco de plasma. La soldadura por electroescoria fue introducida en 1958, y fue seguida en 1961 por su prima, la soldadura por electrogas. Otros desarrollos recientes en la soldadura incluyen en 1958 el importante logro de la soldadura con rayo de electrones, haciendo posible la soldadura profunda y estrecha por medio de la fuente de calor concentrada. Siguiendo la invencin del lser en 1960, la soldadura por rayo lser debut varias dcadas ms tarde, y ha demostrado ser especialmente til en la soldadura automatizada de alta velocidad. Sin embargo, ambos procesos continan siendo altamente costosos debido al alto costo del equipo necesario, y esto ha limitado sus aplicaciones.

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1.2 HISTORIA DE LA SOLDADURA ELCTRICA Es Indudable que el primer paso para la invencin de la soldadura lo produjo Sir Humphry Davy en 1801 cuando descubri que era posible conducir electricidad en el aire entre dos electrodos; realmente descubri el arco elctrico. Los primeros electrodos en usarse fueron varillas sin ningn recubrimiento, las cuales produjeron arcos inestables, cordones amorfos, excesivas salpicaduras, y altsima fragilidad del metal de soldadura por causa de la contaminacin del charco. En el proceso de desarrollo de la soldadura, se comenzaron a utilizar revestimientos de diversos materiales orgnicos e inorgnicos; aunque en principio se hizo simplemente para generar estabilidad al arco, ms que para producir soldaduras limpias. En el ao 1885, el ruso N Bernardos, determina la posibilidad de generar un charco metlico entre dos electrodos (un ctodo de carbn y un nodo de metal) para unir piezas metlicas. l patenta el primer equipo de soldadura en Inglaterra. Slavianoff es el primero en crear un electrodo (metlico) consumible, en 1892. El sueco Oscar Kjellberg, es el primero en patentar un electrodo revestido (1907) fue el fundador de la compaa ESAB. En USA (1912), los seores Strohmenger-Slaughter patentaron el primer electrodo con grueso recubrimiento, el cual comenz a utilizarse a nivel industrial. Este tuvo una aceptacin bastante lenta por causa de su precio. Desde los inicios de la dcada de los 20s, se comenz a investigar sobre la proteccin gaseosa para la operacin de soldeo, pero por causa del desarrollo del proceso SMAW, se perdi el inters por los procesos con atmosfera protectora de gas. Entre los aos 1930 - 1935 las operaciones con el proceso SMAW alcanzaron las reas de infraestructura pesada; fue en aquellos tiempos que se construyeron los primeros barcos totalmente soldados tanto en USA como en Alemania. Simultneamente (ao 1932) comenzaban a hacerse experimentos con electrodos continuos protegidos por fundentes granulados, a partir del ao 1935 se consolido el proceso SMAW en la construccin de barcos y la fabricacin de tuberas; fue tambin en aquel ao (1935) que se introdujo la utilizacin de la Corriente Alterna, la cual frente a sus ventajas estaban sus dificultades en cuanto a estabilidad del arco, causas que fomentaron la creacin de mejores revestimientos para los electrodos SMAW.
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