Presentación de soldadura oxiacetilénica enfocada al proceso de conformado de materiales

1. Soldadura oxiacetilénica
Facultad de Estudios Superiores Aragón – UNAM
Ingeniería Industrial
Expositores:
Martínez Morales Joaquín
Ortega García José Octavio
• Objetivo de la exposición. Proporcionar a los alumnos los
conocimientos básicos necesarios, sobre los componentes,
características y proceso de la soldadura oxiacetilénica y sus
aplicaciones.

2. Soldadura oxiacetilénica
Proceso de soldadura que utiliza el calor producido por
una llama, obtenida por la combustión del gas acetileno
con el oxígeno, para fundir el metal base y el de
aportación si se emplea.

3. • Características del Acetileno (C2H2):
• El acetileno es un gas incoloro e insípido, pero de olor
característico.
• Su potencia calorífica es de 13600 kcal/m3.
• Densidad de 0.907 kg/m3
• Al hacer combustión con el oxígeno alcanza temperaturas
mayores a los 3000 °C
• El acetileno en contacto con cobre, plata o mercurio genera
acetiluros y este compuesto conlleva el riesgo de explosión

4. • Características del Oxígeno (O2):
• Gas inodoro, incoloro e insípido.
• Es el principal comburente en las combustiones, igniciones o
incendios.
• Densidad de 1,429 kg/m3
• Reacción química entre el Acetileno y el Oxígeno
• C2H2 + O2 → 2CO + H2 + Calor (2/3)
Primera reacción: los compuestos resultantes se siguen quemando
generando otra reacción de combustión ( se produce 2/3 del calor)
• 2CO + H2 + 1.5O2 → 2CO2 + H2O + Calor (1/3)
Segunda reacción: La combustión sigue hasta crear el 1/3 de calor
faltante. El 1.5 de oxígeno lo toma de la atmósfera

5. ¿Cuándo ocupar la soldadura oxiacetilénica?
• Láminas delgadas de acero, cobre, aluminio, latón o
níquel. De espesores menores a 2 cm cuando es
autógena
• Tuberías complicadas o sensibles.
• Metales como el acero inoxidable, cobre, latón,
níquel, aluminio y el fierro colado
• Cuando no haya energía eléctrica

6. Componentes del sistema de
soldadura oxiacetilénica

7. La soldadura oxiacetilénica, también conocida
como soldadura "autógena", consiste básicamente en
un soplete alimentado por un combustible (acetileno) y
un comburente (oxigeno). La llama producida desprende
tal calor que es capaz de fundir metales como el cobre,
el latón o el acero.

8. El oxígeno y el acetileno salen hasta la cámara de mezcla en
recorridos paralelos. Puede llegar a consumir de 1.500 a 4.000
litros de acetileno a la hora.
CÁMARA DE
MEZCLA

9. El equipo de soldadura oxiacetilénica
está formado por:
A) Las botellas o cilindros de oxígeno y
acetileno.
La botella de oxígeno tiene el cuerpo negro
y la ojiva blanca, mientras que la de
acetileno tiene el cuerpo rojo y ojiva
marrón. Internamente la botella de oxígeno
es hueca de una pieza, mientras que la de
acetileno tiene una sustancia esponjosa en
su interior, ya que para almacenarlo se
disuelve en acetona debido a que si se
comprime solo explota.
B) Los manorreductores o reguladores: su
propósito o función principal es reducir la
presión muy alta de una botella a una
presión de trabajo más baja y segura y
además de permitir una circulación continua
y uniforme del gas.

10. Partes del manorreductor

11. C) Las mangueras: que son
tubos flexibles de goma por
cuyo interior circula el gas,
siendo por tanto las
encargadas de transportarlo
desde las botellas hasta el
soplete. Los diámetros
interiores son generalmente
de 4 a 9 mm para el oxígeno y
de 6 a 11 mm para el
acetileno. La manguera por la
que circula el oxígeno es de
color azul y de color rojo por
la que circula el acetileno.
D) Las válvulas de seguridad
o antirretroceso: son las
encargadas de prevenir un
retroceso de la llama desde el
soplete hacia las mangueras o
de las mangueras a las
botellas. También impiden la
entrada de oxígeno o de aire
en la manguera y en la botella
del acetileno.
E) El soplete o antorcha: cuya
misión principal es asegurar la
correcta mezcla de los gases,
de forma que exista un
equilibrio entre la velocidad
de salida y la de inflamación.

12. El esquema de un equipo completo de soldadura
autógena que se muestra a continuación, presenta las
partes descritas anteriormente formando un conjunto.

13. Tipos de soldadura
Soldadura autógena o sin material de aporte:
Soldadura por fusión: Sucede cuando
los bordes de las piezas en contacto
se funden por la acción de la llama
oxiacetilénica sin uso de varilla o
material de aporte
Soldadura con material de aporte:
• Soldadura fuerte y blanda: En este procedimiento las piezas a unir no
llegan a fundir sus bordes, sino que se crean juntas de alta resistencia
en la zona de contacto.

14. Fuerte (Brazing) Material de aportación funde > 450° C
Unir dos metales mediante un proceso de calentamiento a la
temperatura adecuada, utilizando en la unión un metal de relleno
con una temperatura de fusión inferior a la de los metales que se
deben unir.
Blanda (Soldering) Material de aportación funde < 450 °C
Es una técnica de soldadura heterogénea en la que se unen dos
piezas del mismo o diferente metal, empleando un material de
aportación diferente al de las piezas a unir.

15. Partes de la llama

16. Tipos de llama
• Llama de acetileno puro:
Se abre la válvula del acetileno, y el oxígeno necesario para la
combustión se toma de la atmosfera. Inservible para soldar. Su
color es amarillo-naranja.
• Llama carburante:
Adecuada para aluminio y fundiciones.
Tiene dos partes, la parte interior es de un color mas intenso y
en forma de punta de dardo, la parte exterior es de un color
mas claro y rodea al dardo, a esta parte se le denomina
penacho. Aplicable a la soldadura fuerte y blanda (400 – 500
°C)

17. • Llama neutra
Para conseguir esta llama deberemos hacer coincidir el
dardo de la llama carburante con otro más pequeño
situado en la boquilla del soplete. Esta llama tiene la
misma cantidad de acetileno que de oxígeno. Se usa para
el acero al carbono.
• Llama oxidante
Tiene mayor contenido de oxígeno que de acetileno. Se
tendrá una llama de sonido más vivo, llama de tono
azulado, y el penacho más corto. Únicamente es útil para
soldar latón, cobre y sus aleaciones. Es muy perjudicial
para soldar aceros ya que los oxida.

18. Preparación de la superficie a
soldar y Proceso de soldadura

19. El encendido y la utilización de un equipo de soldadura
autógena requiere de ciertos cuidados y
consideraciones.
La zona de trabajo
debe estar limpia y
libre de obstáculos.
•
La persona que maneje
la soldadura estará
equipada
convenientemente con
botas, guantes, gafas y
mandil de cuero.
Tanto las válvulas
del soplete como las
de las botellas
estarán en posición
cerrado.

20. Preparación de superficies

21. Paso 4. Abrir lentamente la válvula del oxígeno en el soplete, hasta conseguir un dardo central muy brillante,
con el perfil definitivo y que la llama que lo rodea sea casi invisible, puesto que es el punto óptimo que se debe
conseguir para soldar, también conocido como "llama neutra".
Paso 3. Acercar una chispa o llama para prender el acetileno. Se obtendrá una llama con movimiento
ondulante y de color blanco.
Paso 2. Abrir las válvulas de acetileno en el soplete para obtener el caudal nominal necesario de combustible.
Paso 1. Abrir las válvulas de las botellas y regular el manoreductor a la presión considerada. Verificar la presión
de la botella, lado de alta, y la presión de trabajo, lado de baja, en los manómetros.

22. Punto óptimo de soldadura o llama
neutra
El dardo debe acercarse a la pieza a soldar
de forma que el calor se transmita de la
forma más eficaz Esto se consigue
acercando el dardo hasta casi tocar con la
pieza, como muestra el siguiente dibujo.

23. Parámetros de operación

25. Otros datos de interés se relacionan a
continuación:

26. Medidas a tomar para la seguridad
del operador

27. • Delimitar y señalizar el área de trabajo.
• Verificar que tanto el maneral como la boquilla tengan sus sellos completos y en buen estado (o-rings).
• Verificar que las mangueras y conexiones no tengan fugas.
• Sustituir las mangueras agrietadas o las que presenten rasgaduras.
• Evitar unir las mangueras de acetileno y oxígeno con cinta de aislar, se debe sustituir por cinturones de plástico.
• Asegurar que los bloqueadores de retroceso estén instalados en el maneral del soplete y entre las mangueras y el
regulador.
• Verificar que tanto los reguladores como los manómetros se encuentren en buenas condiciones de uso.
• Tener junto al equipo un extintor de polvo químico seco o gas halón.
• Operar con las presiones de trabajo recomendadas para la boquilla.
• Utilizar el equipo de protección personal adecuado: gafas para soldar de 4-6 sombras, guantes, peto y polainas.
• Proteger las mangueras con apoyos de paso resistentes a la compresión al atravesar vías de circulación de personas
o vehículos.
• Evitar que las mangueras entren en contacto con superficies calientes, bordes afilados, ángulos vivos o chispas.
• Evitar golpear los cilindros.
• Mantener el área limpia y ordenada durante la actividad y al finalizarla.
• No golpear el soplete.
• No utilizar el oxígeno para limpiar piezas, tuberías o sopletear la ropa.
• Prohibido fumar mientras se realice el trabajo.
• Verificar que el equipo se encuentre a 3 metros de distancia del lugar de trabajo.
• Colocar capuchones en los cilindros cuando estén almacenados o fuera de uso.
• Almacenar los cilindros de manera vertical y asegurarlos con cadena.
• Prohibir los trabajos en locales donde se almacenen materiales inflamables.

28. Referencias
• http://www.ecured.cu/index.php/Soldadura_oxiacetil
%C3%A9nica#Presi.C3.B3n_de_trabajo
• http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutorialn43.
html#seccion32
• http://www.construmatica.com/construpedia/Gas_y_C
alefacci%C3%B3n._Puesta_en_Obra_de_Instalaciones_
de_Calefacci%C3%B3n,_Agua_Caliente_Sanitaria_y_Pr
evenci%C3%B3n_de_Aver%C3%ADas_por_Corrosi%C3
%B3n:_Soldadura_Ox%C3%ADgeno-Acetil%C3%A9nica
• http://www2.fe.ccoo.es/andalucia/docu/p5sd6712.pdf
• Manufactura, ingeniería y tecnología, S. Kalpakjian,
Pearson