Diseño de juntas de soldadura para SMAW

Casi todos los tipos de uniones se sueldan mediante soldadura de arco de metal blindado (SMAW). Estos pueden incluir empalmes de tope, regazo, filete o tee, esquina, borde y tapón. Todos estos tipos de articulaciones se muestran en la figura 7.3. Sin embargo, las uniones más comunes hechas por SMAW son los tipos de tope, vuelta y filete.

1. Soldaduras a tope:

Cuando el grosor del material no excede los 5 mm, a menudo se suelda simplemente colocando los bordes cortados y estirados uno cerca del otro con un espacio de 1 a 2 mm. Incluso las placas con un grosor de entre 5 y 8 mm se pueden soldar sin ninguna preparación especial, pero aumentando el espacio hasta 2-4 mm. Este tipo de articulación se conoce como unión a tope cuadrado.

Sin embargo, cuando el grosor del material supera los 8 mm, a menudo es difícil lograr la penetración total con la preparación de bordes cuadrados. Luego, los bordes se preparan mecanizando a la configuración Vee como se muestra en la Fig. 74. Cuando el grosor de la placa es excesivo, generalmente por encima de 20 mm, es mejor tener la preparación del borde en V doble que se muestra en la Fig. 7.5. Esto ayuda a lograr una soldadura de buena calidad sin distorsión.

La brecha de la raíz se proporciona para lograr una penetración completa, mientras que la cara de la raíz evita el quemado debido a la excesiva concentración de calor en los bordes afilados. El ángulo de la ranura depende de la fusión adecuada de los lados con el metal de soldadura del electrodo. Se selecciona de tal manera que permita una limpieza completa de la escoria de la raíz y los rellenos de relleno. La figura 7.6 muestra los rangos de grosor de placa utilizados para uniones de tope cuadrado, vee simple y vee doble.

2. Vueltas soldadas:

Una articulación de regazo es aquella en la que las placas se superponen entre sí. Esta no es una junta de soldadura muy satisfactoria y, por lo tanto, no debe adoptarse a menos que sea inevitable. Cuando se adopta, el ancho de la vuelta es generalmente entre 3 a 5 veces el espesor, t, de la placa. Las soldaduras se realizan en ambos lados de la vuelta como se muestra en la Fig. 7.7.

La limpieza adecuada es la única preparación requerida para una solapa, y la junta es fácil de montar y alinear.

En comparación con una junta a tope, una junta de vuelta tiene los siguientes inconvenientes:

(i) El metal se desperdicia en dar una vuelta,

(ii) La junta de solapa en la tubería requiere que los tubos tengan diámetros diferentes para que se conviertan uno en el otro para proporcionar una vuelta. Esto no solo causa obstrucciones al fluido en la tubería, sino que también permite solo una soldadura en lugar de dos, a menos que tenga un gran diámetro para el libre movimiento del operador dentro de ella.

Las juntas de solape no se recomiendan para uso con placas de espesor superior a 10 mm.

3. Soldaduras de filete:

Las soldaduras de filete también se hacen extensivamente por SMAW. Dependiendo del grosor de las placas de unión, el miembro vertical puede tener una preparación cuadrada o de bisel o borde J, como se muestra en la Fig. 7.8. El objetivo de la preparación de los bordes es lograr la penetración y resistencia requeridas. Estas uniones se pueden obtener con soldaduras de una o varias carreras, y eso depende del grosor de la placa y de la preparación del borde.

La selección de una junta, de los tres tipos y sus variantes discutidas anteriormente, se regirá por el grosor y la alineación de los miembros involucrados, así como por el propósito y las condiciones de servicio de la junta resultante. Para cualquier situación dada, el diseñador debe elegir la mejor junta de soldadura desde el punto de vista de la facilidad de soldadura y el desempeño satisfactorio en servicio.