determinación de electrodos y cálculo de costos desoldadura al arco asistidos por computadora

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DETERMINACIÓN DE ELECTRODOS Y
CÁLCULO DE COSTOS DESOLDADURA
AL ARCO ASISTIDOS POR
COMPUTADORA
Ciro Eduardo Bazán Navarro

(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)(cid:3)Piura, 2002

FACULTAD DE INGENIERIA
Programa Académico de Ingeniería Mecánico-Eléctrica
2002
DETERMINACIÓN DE ELECTRODOS Y CÁLCULO DE COSTOS DESOLDADURA AL ARCO ASISTIDOS
POR COMPUTADORA

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UNIVERSIDAD DE PIURA
FACULTAD DE INGENIERÍA
Programa Académico de Ingeniería Mecánico-Eléctrica
"Determinación de electrodos y cálculo de costos de
soldadura al arco asistidos por computadora"
Tesis que presenta el Bachiller en Ciencias de la Ingeniería
Ciro Eduardo Bazán Navarro
Para optar el Título de INGENIERO MECÁNICO-ELÉCTRICO
Asesor: Ing. Jorge Yaksetig Castillo
PIURA - PERÚ
1998
A mis padres Ciro y
Socorro, y a mi hermana
Fabiola.
PRÓLOGO

En la actualidad en nuestro medio los procesos de soldadura se
realizan en su mayoría en forma artesanal sin ayuda de máquinas
semiautomáticas o automáticas que de ser utilizadas aumentarían las
eficiencias de dichos procesos gracias a que se disminuirían los tiempos
totales empleados en realizar las diversas operaciones que involucran
dichos procesos y también debido a que las pérdidas del material de
aporte se reducirían de manera considerable consiguiéndose con esto
aminorar los costos totales de los procesos de soldadura puesto que se
reducirían los gastos indirectos, los costos de mano de obra, del material
de aporte (electrodos) y de energía eléctrica.

Es importante resaltar que los costos juegan un papel
preponderante dentro de los procesos de soldadura debido a que estos
proporcionan información necesaria para licitar trabajos, sirven en el
establecimiento de tarifas de programas incentivos y para comparar las
ventajas entre los diversos procesos de soldadura.
Por otra parte, los soldadores artesanales se basan en su
experiencia para seleccionar los electrodos que más se adecúen a los
diversos trabajos de soldadura que tengan que realizar, sin usar
manuales técnicos elaborados por las empresas que se dediquen a la
fabricación de éstos bajo las prescripciones dadas por entidades
normativas, tales como la AWS, pudiendo traer como consecuencia el que
no se obtengan las propiedades físicas y mecánicas deseadas en la
soldadura propiamente dicha.

Debido a los puntos mencionados anteriormente, se ha
desarrollado un estudio de las diferentes variables que intervienen en los
procesos de soldadura para realizar un análisis de los costos que generan
dichos procesos, además de realizar un estudio acerca de la clasificación
y selección de electrodos.

Quiero terminar expresando mi más profundo agradecimiento a mi amigo
Ing. Jorge Luis Ruíz Rabines, por su desinteresado y constante apoyo en
el diseño del sistema propuesto en la presente tesis, ya que sin su ayuda
hubiera sido muy difícil lograr las cualidades con que cuenta dicho
sistema. Así mismo quiero agradecer de manera muy especial a mi
asesor Ing. Jorge Yaksetig Castillo por su invalorable estímulo durante el
desarrollo del presente trabajo. Además, deseo expresar mi gratitud a los
Ings. Jorge Ramírez, Alvaro Tresierra y Fernando Barranzuela quienes
me proporcionaron sus oficinas y computadoras para la redacción de la
tesis, a la Srta. Ana Rivera y a los Srs. Eduardo Talledo y Uri Ruíz.
RESUMEN

El presente trabajo tiene como objetivo realizar un estudio acerca de
como se clasifican y seleccionan los electrodos para los distintos procesos
de soldadura al arco de acuerdo a las normas emitidas por la American
Welding Society.

Como segundo objetivo se busca elaborar un estudio de todos los
elementos básicos que conforman los costos de soldadura al arco,
realizando el cálculo de dichos costos mediante la ayuda de fórmulas
sencillas.

Como aporte final se ha elaborado un software que permite seleccionar al
usuario el tipo de electrodo que más se adecúe al proceso de soldadura
que ha de realizar y que permite calcular los costos de soldadura al arco
de una manera rápida y sencilla.

Se presentan algunos ejemplos sencillos, fórmulas, tablas y el manual del
usuario al final de la tesis de tal forma que permitan comprender como
usar el software.
ÍNDICE GENERAL

INTRODUCCIÓN 1
CAPÍTULO I.- CONFORMACIÓN POR SOLDADURA 3

1.1 Generalidades 3
1.2 Clasificación de los procesos de soldadura 6
1.3 Procesos de soldadura al arco 8
1.3.1 Soldadura por arco de metal protegido 8
1.3.1.1 Definición y descripción general 8
1.3.1.2 Principios de funcionamiento 9
1.3.1.3 Protección del arco 12
1.3.1.4 Capacidades y limitaciones del proceso 14
1.3.2 Soldadura por arco de tungsteno y gas 16
1.3.2.1 Introducción 16
1.3.2.2 Descripción del proceso 18
1.3.2.3 Ventajas del proceso 19
1.3.2.4 Limitaciones del proceso 21
1.3.3 Soldadura por arco de metal y gas 22
1.3.3.1 Definición y antecedentes generales 22
1.3.3.2 Usos y ventajas 23
1.3.3.3 Limitaciones 25
1.3.3.4 Principios de operación 26
1.3.4 Soldadura por arco con núcleo de fundente 30
1.3.4.1 Fundamentos del proceso 30
1.3.4.2 Historia 32
1.3.4.3 Características principales 34
1.3.5 Soldadura por arco sumergido 39
1.3.5.1 Descripción 39
1.3.5.2 Principios de funcionamiento 40
1.3.5.3 Métodos generales 42
1.3.5.3.1 Soldadura semiautomática 43
1.3.5.3.2 Soldadura automática 43
1.3.5.3.3 Soldadura mecanizada 44

CAPÍTULO II.- ELECTRODOS PARA LA SOLDADURA
ELÉCTRICA POR ARCO 45

2.1 Electrodos cubiertos para soldadura por arco de
metal protegido 45
2.2 Clasificación de los electrodos cubiertos 48