¿Qué es una soldadura de ranura?
La soldadura de ranura es uno de los tipos de soldadura ( otros tipos como la soldadura de filete, la soldadura de traslape, la soldadura de esquina, etc.) donde la soldadura se deposita en la ranura obtenida por dos placas a tope o miembros de tubería.
La soldadura de ranura o la soldadura a tope pueden ser lo mismo cuando los miembros a tope tienen ranuras hechas en ellos. En la siguiente imagen se muestra una soldadura de ranura en V única simple.
Tipos de soldadura de ranura
La soldadura de ranura tiene diferentes tipos. Los dos tipos principales son:
- Ranura en V simple
- Ranura en V doble
Tipos de juntas de soldadura, símbolos e imágenes.
La clasificación adicional se basa en el tipo de preparación de ranura de soldadura , como se muestra en el siguiente esquema para soldadura de ranura en V simple, U simple, V doble, U doble, bisel simple, bisel doble, J simple y J doble.
La forma de la preparación de la ranura es el factor decisivo para el tipo de soldadura de ranura.
Entonces, los tipos de soldadura de ranura son:
- Soldadura de ranura de bisel simple/bisel doble
- Soldadura de ranura en V simple/ V doble
- Soldadura de ranura en U simple/U doble
- Soldadura de ranura J simple/ J doble
- Bisel abocinado Soldadura de ranura
- Soldadura de ranura en V acampanada
¿Qué es una Weld Bevel o Bevel Weld?
Bisel significa un borde angular preparado en la placa/tubería para soldar. El término no estándar utilizado para Bisel es Bufanda. Las partes principales de un bisel de soldadura son:
- Bisel: borde de forma de bisel angular.
- Ángulo de bisel : Ángulo entre el bisel y un plano perpendicular a la superficie de la placa/tubería.
- Cara de bisel: Superficie preparada angular del bisel.
- Radio de bisel: Aplicable para la ranura en ‘J’ , consulte el radio de la ranura en ‘J’ .
- Profundidad de bisel: Dimensión perpendicular desde el borde de la raíz o la cara de la raíz que comienza hasta la parte superior de la superficie del material base.
¿Cuál debe ser el bisel para soldar?
El tamaño del bisel de soldadura depende del espesor del metal base y el acceso a la soldabilidad para garantizar una fusión de soldadura sólida.
El ángulo de bisel recomendado, la cara de la raíz, el espacio de la raíz y otras tolerancias importantes se proporcionan a continuación como referencia (Ref. Manual de AWS, Volumen 1).
El ángulo de bisel en el caso de una sola soldadura de bisel generalmente se mantiene en un mínimo de 45° y un máximo de 60°.
Soldadura de ranura de bisel simple
La soldadura de ranura biselada simple es similar a una soldadura de ranura en V en términos de aplicaciones y propiedades de soldadura. La soldadura de ranura biselada simple necesita menos preparación de juntas y menos metal de soldadura (generalmente igual a una soldadura de filete ) en comparación con una soldadura de ‘ranura en V’ y, por lo tanto, más económica.
El problema principal es la falta de riesgo de fusión asociado con la cara perpendicular de la unión soldada. Estas uniones son un desafío para lograr una penetración total en la raíz.
A continuación se muestra un ejemplo de una soldadura de bisel simple. Estos tipos de juntas son buenas para espesores de hasta 3/4 de pulgada o 19 milímetros.
Durante la soldadura, la cara sin bisel debe mantenerse en el lado inferior para lograr una buena fusión de la soldadura en la cara sin bisel. Para espesores mayores, se recomienda realizar una soldadura de ranura en doble J.
El ángulo del bisel en una soldadura de bisel simple suele ser de 45° a 60°.
Soldadura de ranura de doble bisel
Double Bevel replica una junta en V doble en un lado y el otro lado tiene solo una cara perpendicular como se muestra en la figura anterior para la configuración de junta soldada de doble bisel.
Debido a la cara perpendicular de un miembro lateral, la soldadura en bisel exige que el electrodo se incline indirectamente en la ranura en bisel cerca de la cara perpendicular vertical.
Por esta razón, las soldaduras en bisel se limitan a soldarse solo en una posición plana para algunos procesos de soldadura.
Símbolo de soldadura para soldadura de bisel simple y doble
Los símbolos de soldadura para bisel simple, bisel doble, ranura cuadrada, ranura en V, ranura en V doble, ranura en J simple, ranura en J doble y ranura en U simple-doble se muestran en el siguiente ejemplo de símbolo de soldadura .
Partes de una soldadura de ranura
Las partes de una soldadura de ranura (soldadura a tope) son: cara de raíz, cara de bisel, espacio de raíz, ángulo de bisel, ángulo de ranura o ángulo incluido.
Mire este video para conocer en detalle las partes de una soldadura de ranura y los tipos de cordones y capas de soldadura en una soldadura de ranura.
Soldadura de ranura vs soldadura de filete
Una soldadura de ranura es entre los dos miembros en el mismo plano que se topan entre sí, mientras que en una soldadura de filete o unión en T, los dos miembros se unen entre sí en un ángulo de 90 grados en general, con la excepción de la unión de filete sesgada. Haga clic aquí para conocer los tipos de juntas: soldadura de filete y ranura.
Soldadura de bisel vs soldadura de filete
Por lo tanto, la soldadura de bisel es mucho más resistente que la soldadura de filete, que es propensa a fallas por carga debido a la falta de penetración de la soldadura en todo el espesor.
La soldadura de bisel y la soldadura de filete son similares en términos de configuración de soldadura y, por lo general, tienen el mismo volumen de metal de soldadura. Pero Bevel Weld puede ser una soldadura de penetración de junta completa (CJP), pero no en el caso de una soldadura de filete (excepción: soldadura de filete con ranura).
Símbolo de soldadura de ranura
Un símbolo de soldadura de ranura consta de una línea de referencia, una línea de flecha, un símbolo de soldadura y un símbolo de soldadura complementario adicional con cola, si es necesario.
En el siguiente ejemplo de un símbolo de soldadura de ranura, el símbolo de soldadura para la ranura en ‘V’ de la abertura de la raíz de 1/8”, 75 grados incluía el ángulo y el contorno de la cara al ras mediante rectificado. La profundidad de penetración de la soldadura es de 5/8 de pulgada y el tamaño de la soldadura es de 3/4 de pulgada.
Los símbolos de soldadura de ranura se basan en el tipo de preparación de la ranura. El símbolo de ranura en V, ranura en J, ranura en U, ranura abocinada, bisel simple, doble V, doble U, doble J, etc. se muestra en la siguiente imagen.
¿Qué es la soldadura de ranura en J?
J Groove Weld es un tipo especial de Groove Weld que es más económico al reducir el volumen de metal de soldadura. La ranura en J puede ser una ranura en J de un solo bisel o una ranura en J de doble bisel como se muestra en la configuración de unión soldada anterior.
Una ranura en J simple está soldada desde un lado, mientras que una ranura en J doble está soldada desde ambos lados. En comparación con la ranura en V, la ranura en J es más difícil de soldar debido a la cara perpendicular de un lado.
Las ranuras en J son más económicas y se adaptan mejor para soldar en una posición de soldadura horizontal para materiales de mayor espesor. El lado de la cara plana se mantiene en el lado inferior durante la soldadura.
La cantidad de ahorro en términos de relleno de soldadura justifica el costo del mecanizado para preparar la ranura en J al soldar secciones más gruesas. Para material delgado, es mejor optar por una soldadura biselada que sea fácil y más económica.
Preparación y dimensiones de la soldadura con ranura en J
La preparación de soldadura de una ranura en J se lleva a cabo mediante mecanizado o una disposición de biselado de soldadura especialmente diseñada debido a su radio crítico de ranura. Las partes importantes de una ranura en J se dan a continuación:
- Ángulo de bisel (X)
- Radio de ranura (R)
- Cara raíz (R) &
- Brecha de raíz
Las dimensiones recomendadas de la ranura en J, como el ángulo de bisel, el radio de la ranura, la cara de la raíz y la separación de la raíz, se especifican en la siguiente figura:
Soldadura de ranura en U
Las soldaduras de ranura en U son similares a las de ranura en J. Mientras que la ranura en J representa una configuración de soldadura similar a una soldadura biselada, la ranura en U es similar a una soldadura con ranura en V.
La preparación de la ranura en U también se lleva a cabo mediante maquinado o máquinas biseladoras de soldadura especialmente diseñadas como una ranura en J.
U Groove Weld tiene dos tipos:
- Soldadura de ranura en U simple
- Soldadura de doble ranura en U
Como hay una ranura en ambos miembros de unión, U-Groove es fácil de soldar en todas las posiciones y también fácil de lograr fusiones completas.
Por el contrario, la configuración de soldadura con ranura en U aumenta el volumen de metal de soldadura en comparación con la soldadura con ranura en J. Pero aún es menos que un V-Groove. U-Groove es muy útil para secciones más gruesas para reducir el costo y el volumen de metal de soldadura.
El símbolo de soldadura para una ranura en U simple y la configuración de unión soldada para una ranura en U simple se muestra en la siguiente figura.
Tipos de carga (esfuerzos) en una soldadura de ranura
Una soldadura de ranura se usa en un componente fabricado generalmente para proporcionar la misma resistencia que el metal base. La mayoría de las soldaduras de ranura son uniones soldadas de penetración total sujetas a momentos de flexión y esfuerzos de tracción.
Cuando las soldaduras de ranura se someten a cargas de tracción, las tensiones fluyen paralelas al metal base. Las soldaduras de ranura utilizadas en puentes, estructuras, etc. están sujetas principalmente a momentos de flexión.
