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2. Tipos de uniones y juntas

Luego de haber experimentado haciendo cordones de soldadura en línea recta sobre placas planas frente es usted, comience a practicar sobre juntas entre dos piezas. La manera mas simple de aprender es con soldadura de tope sobre superficies de juntas, o empalmes. Si el material es de ¼ de pulgada o de mas espesor, usted debe chanflear los bordes de ambas partes antes de soldar. Como en el caso de cualquier parte a ser soldada, tanto ferroso como no ferrosa, la limpieza del trabajo es muy importante al hacer una buna soldadura, por lo tanto  lije las piezas a ser unidas no solo sobre los extremos, sino al menos ½ pulgas sobre cada lado de la junta, de manera que las impurezas no contaminen la soldadura.

La mayor parte de las costuras son iniciadas empalmando con soldadura provisional o por puntos (punteando) las partes entre sí en cada extremo y a veces también en algunos lugares a lo largo de los mismos, dependiendo de lo larga que sea la costura. Debido a la dilatación de las partes durante el calentamiento en la soldadura, usted puede necesitar “incluir” una separación en forma de ranura entre las mismas durante la fase de empalme. Algunos soldadores usan una pequeña pieza de alambre de cobre desnudo entre las dos partes, punteando un extremo, y luego moviendo el alambre “espaciador” hasta donde se hará el próximo empalme con soldadura provisional, continuando de manera que las dos partes estén punteadas ligeramente separadas entre sí con una distancia pareja. A medida que usted suelda la costura, las partes se dilataran juntas. En cada caso que mencionamos la soldadura provisional en conjunto con la soldadura por arco, recuerde que la escoria debe ser removida y cepillada de las soldaduras antes de “conectar los puntos” con soldadura continua.

Dependiendo del espesor del material con el que está trabajando, usted puede hacer una soldadura de dos pasos, una en la parte superior y la otra en la inferior. Esto sólo será factible en placas, no en calerías o tubos, pero forma una soldadura muy fuerte, y las fuerzas opuestas de distorsión pueden mantener las partes mas planas que si sólo se hiciera una pasada de un solo lado. Mirando desde un punto de vista extremo de las placas, la primera pasada debería introducirse entre en la junta un poco mas de la mitad del espesor, luego la segunda soldadura en el otro lado debería ponerse en contacto con la primera soldadura para obtener una unión completamente soldada. Usualmente, tales juntas no requieren un ajuste de amperaje mas alto que el de soldar con una sola pasada.

Uno de los usos comunes del equipamiento de soldadura por arco es en trabajos de granjas y en establecimientos de producción agrícola y ganadera, donde el equipamiento a ser reparado es usualmente muy grande para ser llevado al taller de soldadura. Esto significa que la mayoría de las soldaduras que requieren un tubo de gas de protección puede ser susceptible de ser arrastrado por el viento para ser efectivo, y el proceso de soldadura por arco es muy ventajoso en éste caso. Además, la mayor parte del equipamiento ranchero es mas bien pesado, con grandes componentes, y la habilidad del soldador para llenar grandes frenos, soldaduras de hierro fundido, y depositar grandes cantidades de metal de aporte si es necesario, hace a la soldadura por arco una buena elección. La estética visual de las soldaduras es raramente un factor de importancia en las reparaciones agrícolas: lo que interesa es poner nuevamente el equipo en funcionamiento. El reacondicionamiento de partes gastadas es una tarea común en el cual el soldador hace repetidos cordones de soldadura uno al lado del otro para literalmente reconstruir un nueva superficie mas alta sobre la pieza gastada. El trabajo es tedioso, pero necesario.

Generalmente, usted hace la primera pasada en modo de operación de soldadura normal, luego haga las pasadas siguientes con el colocado a un ligero ángulo lateral sobre el trabajo. Recuerde que en la soldadura por arco, el metal caliente de aporte es virtualmente rociado como un chorro de fundición, y donde usted apunta es donde el metal será depositado. El ligero ángulo permite que pasos sucesivos se toquen entre sí en cada cordón de soldadura. Alterne la dirección del cordón de soldadura para que se superpongan en un tercio del ancho del cordón.

Existen inclusive electrodos especiales que depositan una terminación sobre el metal. Estos pueden ser usados para renovar o crear un borde duro de corte sobre una parte, que puede ser posteriormente limada o lijada en un borde que se mantendrá agudamente mas afilado  que el metal base. Cuando se haga cualquier tipo de soldadura de reconstrucción, cada cordón de soldadura debe ser picado con martillo para mantener la limpieza  antes de comenzar la siguiente pasada, o escorias e impurezas podrían quedar atrapadas en el próximo cordón de soldadura. Además, cuando se está reconstruyendo una parte, en ves de unir una costura en soldadura regular, puede hacer el cordón de soldadura mas ancho que lo sugerido para unir partes. En estos casos, puede mover la punta del electrodo en zigzag o cualquier otra forma para hacer una soldadura mas ancha.

La forma común, empleada para unir chapas y planchas, es la soldadura de tope, para la cual los bordes de la pieza se chanflean de un solo lado, o bien por ambos lados y con un ángulo de 70º, dejando una  pequeña luz entre chapa y chapa (Figs. 42 a 46).

Figuras 42 a 46 - Preparación de las juntas según el espesor.

Según sea la forma de trabajo, las piezas se pueden unir, también en T, en ángulo, y en piezas sobrepuestas, llamadas de solapa. Esta ultima se puede soldar por su extremidad, y también lateralmente.

Usted encontrará que soldaduras “fuera de posición”, o sea soldaduras que no fueron hechas con las partes frente a usted en la mesa de soldar, son las mas difíciles de aprender. Las soldaduras de esquinas, costuras verticales u soldaduras aéreas ofrecen grandes niveles de desafíos. Las soldaduras de esquinas son comúnmente encontradas cuando se unen dos placas, donde una placa es perpendicular a la otra, como una T. El electrodo debería estar ubicado a un ángulo de 45º entre las dos partes, de manera que igual cantidad de calor y metal de aporte sea dirigido sobre ambas piezas. En algunos casos, usted puede encontrar que debe colocar el arco de manera que proporcione mas calor sobre la placa base (que está disipando mas calor desde la junta) apuntando el electrodo para que deposite mas aporte sobre la placa superior para evitar “socavado”, lo que es una hendidura a lo largo de uno o ambos bordes de una junta soldada cuando se remueve la escoria.

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Si usted está soldando placas pesadas, el filete de soldadura puede llevar hasta tres pasadas, en cuyo caso el primer cordón de soldadura es puesto justo dentro de la esquina, la segunda pasada es hecha a lo largo de la primera con el electrodo dirigido de manera de rociar aporte ligeramente mas hacia el lado entre este cordón de soldadura y el borde de la esquina, y la tercera pasada está apuntada al lado opuesto del centro. Si, por otro lado, usted está soldando una gruesa placa a una mas delgada, entonces favorezca el ángulo del electrodo hacia la placa mas pesada para suministrar mas calor. En la práctica de tales soldaduras, podría ser ventajoso usar placas que sean sólo de una o dos pulgadas de espesor, por seis de ancho.  Esto ahorrará trabajo cuando se corte en forma transversal las mismas posteriormente para examinar su soldadura, y ver la penetración y espacios huecos o impurezas, especialmente si usted tiene que aserrar manualmente a través de las mismas.

3. Dilatación y contracción

Sabido es que todos los metales se dilatan. El hierro, por ejemplo, aumenta de longitud un milímetro por metro cada 100º de temperatura. Al enfriarse, vuelve a tomar la forma o longitud primitiva, y se retira, provocando el fenómeno llamado contracción, que puede ser trasversal o longitudinal.

En la soldadura por arco, las contracciones son mas pequeñas que en las de soplete, debido al rápido desarrollo de calor.

A veces, la contracción provoca la torsión de las piezas; y cuando se trata de impedirla con prensitas u otras herramientas de fijación, se producen tensiones internas o residuales, que pueden determinar la rotura de la soldadura.

Para evitar la contracción; es preferible soldar la pieza por ambos lados, o fijar las partes entre sí mediante puntadas con el soplete.

Las tensiones residuales se eliminan haciendo recocer la pieza soldada, o calentando hasta el color rojo oscuro las partes mas cercanas a la soldadura.

4. Ensayos de las soldaduras eléctricas

Los ensayos de las soldaduras se efectúan, generalmente, sobre probetas soldadas en las mismas condiciones que el trabajo, y la prueba más simple es la de doblar la pieza en la parte soldada: si la soldadura se ha efectuado correctamente, la pieza no se romperá.

Para averiguar si hay poca penetración, sopladuras, etcétera, se cortará la pieza con sierra para metales.

También se puede doblar la pieza en caliente sobre un hierro redondo  de 20 a 25 mm de diámetro. Si el electrodo es suficientemente dúctil, y la soldadura está bien ejecutada, la pieza se doblará normalmente sin que se produzcan grietas (Fig. 47).

Figura 47.- Cómo se efectúa la prueba de piezas soldadas eléctricamente.

Se pueden efectuar, además, las pruebas restantes que se acostumbran con los metales; es decir, de tracción, compresión, dureza, fragilidad, etcétera.

5. Algunas precauciones que se deben tomar al soldar con arco eléctrico.

1º) El ácido nítrico que es usado para el lavado previo del titanio para la soldadura con gas inerte es altamente tóxico y corrosivo. Máscaras, guantes de goma y delantales de goma deberán ser usados al manejar el ácido y la solución ácida. No inhale los gases y vapores. Si se producen derrames sobre el cuerpo, lave inmediatamente con grandes cantidades de agua fría, y busque ayuda médica. No coloque el agua sobre el ácido al preparar la solución; por el contrario, coloque el ácido sobre el agua. Siempre mezcle el ácido y el agua lentamente. Lleve a cabo las operaciones de limpieza sólo en áreas ventiladas.

2º) Los químicos cáusticos ( incluyendo el hidróxido de sodio) usados para el lavado previo del titanio para la soldadura con gas inerte, son altamente tóxicos y corrosivos. Máscaras, guantes de goma y delantales de goma deberán ser usados al manejar estas soluciones. No inhale los gases o vapores. Cuando productos cáusticos son derramados sobre el cuerpo o las vestimentas, lave inmediatamente con abundantes cantidades de agua fría, y busque ayuda médica. Cuidado especial deberá ser tenido en todo momento para evitar que el agua tome contacto con el baño fundido u otra gran cantidad de hidróxido de sodio, ya que esto puede acarrear la formación de gas hidrógeno altamente explosivo.

3º) Al usar cintas de respaldo, la soldadura se deberá dejar enfriar por varios minutos antes de intentar quitar la cinta de la pieza de trabajo.

4º) Las precauciones de seguridad deben se practicadas en el corte bajo el agua y en las soldaduras. El soporte del electrodo y el cable deben estar aislados, la corriente debe ser cortada al cambiar los electrodos, y el buzo debe evitar el contacto entre el electrodo y el trabajo puesto a tierra.

5º) En la soldadura con termita de hierro, el molde debe ser completamente secado antes de que la carga en el crisol sea encendida. Cuando la carga ha sido encendida, el operario debe permanecer alejado a una distancia apropiada y deberá usar máscara. Quemaduras dolorosas pueden ocurrir por las salpicaduras de metal, caída del crisol, rotura del molde, o por permitir que el metal fundido tome contacto con la humedad en el crisol.

6º) No opere con máquinas de soldar en un área cerrada excepto que los gases de escape sean venteados hacia el exterior. La inhalación de los gases de escape puede resultar en enfermedades serias o la muerte.

7º) No intente ningún mantenimiento sobre la máquina de soldar mientras la misma está en operación. El voltaje generado por la misma puede causar daños o muerte.

8º) Asegúrese de que las máquinas soldadoras estén puestas a tierra apropiadamente. Una falla en la conexión a tierra en la máquina podría resultar en una descarga eléctrica al operario.

9º) Siempre use protectores auditivos. Los motores Diesel exceden los niveles permisibles de decibeles. No seguir esta norma podría causar una deficiencia auditiva permanente.

10º) Siempre use antiparras a prueba de arcos o un casco de soldador al soldar para evitar quemaduras serias en la vista o posible ceguera.

11º) Use sólo solventes de limpieza aprobados para evitar la posibilidad de incendio o envenenamiento.

12º) Los procesos de soldadura de arco de metal con gases inertes, producen intensa radiación ultravioleta que puede ser peligrosa para los ojos o la piel. Por lo tanto, ciertas precauciones deben ser observadas para proteger al operador de daños.

13º) La piel debe ser completamente recubierta. Guantes de cuero son recomendados para la protección de la mano. Vestimenta de colores oscuros debe ser usada para evitar que la radiación penetre la piel o se refleje sobre el cuello debajo del casco. La vestimenta liviana de cuero es recomendada debido a su durabilidad y resistencia al deterioro por la radiación. La vestimenta de algodón se deteriorará rápidamente al estar expuesta a la radiación.

14º) Una ventilación adecuada deberá ser proporcionada para remover los vapores que son producidos por los procesos de soldadura. Los gases altamente tóxicos son formados cuando los vapores de los solventes halogenados  son expuestos a la radiación ultravioleta. Por lo tanto, es recomendado que los desengrasantes y otras fuentes de estos vapores sean ubicados de manera que los vapores  no puedan alcanzar la operación de soldadura.

15º) Los metales de aporte de soldadura que contienen cadmio pueden contener vapores venenosos al ser calentados. No aspire los vapores. Use sólo ventilación adecuada, como los colectores de humo, ventiladores de escapes, o respiradores con suministro de aire. Si siente dolores, toz o se desarrolla fiebre, llame a un médico inmediatamente.

10 maneras fáciles de prevenir riesgos eléctricos

1. Contrate sólo electricistas licenciados para instalar, reparar y desmontar el cableado del lugar de trabajo. De esta manera, todo se completará de acuerdo con los códigos de seguridad eléctrica, garantizando una mayor protección para los trabajadores que vayan a utilizar el cableado de herramientas y equipos de alimentación. Traer a un electricista profesional también previene las lesiones que se producen cuando los individuos menos calificados intentan trabajos eléctricos para los que no están debidamente capacitados de hacer.

2. Siempre conéctese a un GFCI. Se requiere un GFCI ( Ground Fault Circuit Interrupter en Inglés) o interruptor accionado por corriente de pérdida a tierra, también llamado interruptor diferencial o disyuntor diferencial  en cada punto de conexión asociado con el suministro eléctrico temporal de su lugar de trabajo,  hasta los cables de extensión. Asegúrese de que sólo los receptáculos GFCI se instalan, y que los GFCI portátiles están a la mano en caso de que surjan necesidades de puesta a tierra.

Fig. Tablero en obra

3. Compruebe cada cable de extensión antes de usarlo. Asegúrese de que el aislamiento está intacto (sin grietas, roturas o abrasión) y que los cables alargadores de alimentación no han sido empalmados, lo que puede causar daño a los conductores y aumentar el riesgo de incendio.

4. Hacer un control minucioso de los cables eléctricos antes de su paso a través de cualquier pared, suelo o techo. Cada vez que una herramienta accidentalmente entra en contacto con una línea eléctrica que no se ve, la persona que tiene esa herramienta es probable que se reciba una descarga o quede electrocutado. Siempre cuantifique de la situación antes de empezar a trabajar para reducir el riesgo de lesiones.

5. Inspeccione las herramientas eléctricas en forma regular. Revise los cables de alimentación de las herramientas y de los enchufes y verifique si hay señal de daños en el aislamiento, patas de contacto, o pata de puesta a tierra. Si encuentra signos de desgaste excesivo, saque las herramientas fuera de servicio hasta que hayan sido debidamente reparadas. Ponga atención durante el uso de herramientas eléctricas, así, si una herramienta empieza a recalentarse, despedir humo, desprenden un olor a quemado, o producirle una descarga eléctrica al tocarla, deje de usarla inmediatamente.

6. Revise posibles daños en las herramientas aisladas antes de cada uso. Una vez que la capa de aislamiento de una herramienta manual se desprende, se agrieta o se corta, la herramienta ya no estará eficazmente aislada, por peligro de contacto con un conductor eléctrico, y puede aumentar el riesgo de lesión. Si una herramienta tiene dañado el aislamiento, ya no es segura de usar - destrúyala y reemplácela de inmediato.

7. Nunca modifique los enchufes eléctricos. Bajo ninguna circunstancia se deben limar las cuchillas o patas (según la forma de ficha que corresponda), quitar la clavija de tierra, o modificar un enchufe eléctrico, de manera que se ajuste a un tomacorriente, al hacerlo sólo se aumenta la probabilidad de descarga eléctrica, electrocución o incendio. O bien llame a un electricista certificado para cambiar el enchufe del dispositivo, o sustituya los tomacorrientes obsoletos con salidas a tierra con capacidad para conectar un conector de tierra.

8. Mantenga los cables de extensión en un lugar seguro donde no puedan ser pisados o expulsados de nuevo. La fuerza de un vehículo,  o incluso el pisado repetido de peatones,  puede causar que un conductor de un cable de extensión se deforme o se rompa, un problema que pueden conducir a incendios eléctricos. Debido a que se produce en el núcleo del cable, el daño a los conductores no siempre es evidente a la vista, por lo que juegue  seguro desde el principio mediante la protección de los cables de extensión del lugar de trabajo con cubiertas para servicio pesado para cables.

9. Asegúrese de que todos los componentes eléctricos permanezcan secos. Es una de las reglas cardinales de la seguridad eléctrica: no mezclar la electricidad y el agua. Almacene las herramientas y cables de alimentación sobre el nivel del agua cuando no estén en uso, cubra los recipientes al aire libre, y nunca utilice las herramientas de propulsión eléctrica en un entorno húmedo.

10. Utilice el cable de extensión adecuado para el trabajo. Antes de conectar, asegúrese de que la potencia nominal del cable de extensión que está utilizando es mayor que la fuerza (o requisito de potencia) del equipo que ha de encender. El uso de un cable de extensión para suministrar más potencia que el régimen potencia del conductor puede causar tensiones mecánicas, sobrecalentamiento y posiblemente incluso un incendio.

 

 

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