MEMORIA S1 Y S2-COSTOS-2023.pdf wes arco

SEMINARIO ON LINE EN VIVO
Estimación de Cantidades y Costos en la Fabricación
de Uniones Soldadas por Arco Eléctrico
(Ranura y Filete)
UN SALUDO PARA
TODOS Y BIENVENIDOS
https://youtu.be/z7bUJPj_8v0

SEMINARIO ON LINE. Estimación de cantidades y costos en la fabricación de uniones soldadas por arco eléctrico
Facilitador: Ing. Andrés Rengifo
Jefe de Educación y Aplicaciones
Soldaduras West Arco
Estimación de cantidades y costos en la fabricación
de uniones soldadas por arco eléctrico
(Ranura y Filete)
Sesión 1. Agosto 28, 2023

¿Cuáles son los objetivos de
este seminario?
❑ Entender en qué está basado un modelo de estimación de
cantidades y costos.
❑ Conocer las definiciones básicas que soportan un modelo de
estimación de cantidades y costos.
❑ Fuentes para obtener la información requerida y aplicar el modelo.
❑ Para una determinada fabricación soldada, hacer una comparación
entre diferentes procesos de soldadura tipo AW.

A. Introducción.
B. Contenido temático.
C. Cronograma.
D. Consideraciones.
E. Metal de aporte vs metal de soldadura depositado.
F. Obtención de la cantidad de metal de soldadura depositado.
G. Ecuaciones fundamentales.
H. Definiciones básicas.
I. Eficiencia de deposición.
J. Obtención de la cantidad de metal de aporte requerido.
AGENDA
DÍA 1

A. Introducción

C. Cronograma
LUNES MIÉRCOLES VIERNES
AGOSTO 28 30
1
4 6 8
11 13 15
18 20
DÍAS
SEPTIEMBRE
MES

CONCEPTOS BÁSICOS
PARA EVALUAR COSTOS
• COSTOS DE MATERIALES
• COSTOS DE MANO DE OBRA
• COSTOS DE ENERGÍA
• COSTOS DE ADMINISTRACIÓN

CONCEPTOS BÁSICOS PARA EVALUAR COSTOS
• COSTOS DE MATERIALES
❖ Diseño de la junta
❖ Eficiencia de deposición
❖ Precio del metal de aporte
❖ Precio de otros materiales

D. Consideraciones
1) Procesos de soldadura tipo welding por fusión
2) Welding por arco eléctrico (AW)
3) Uniones soldadas con metal de aporte (MA)
4) Metales base ferrosos
5) Forma del depósito de soldadura:
Soldadura de ranura (groove weld) Soldadura de filete (fillet weld)
SMAW FCAW GMAW GTAW
METAL DE
SOLDADURA
DEPOSITADO
MA
MA
MA MA

D. Consideraciones
1) Procesos de soldadura tipo welding por fusión
2) Welding por arco eléctrico (AW)
3) Uniones soldadas con metal de aporte (MA)
4) Metales base ferrosos
5) Forma del depósito de soldadura:
Soldadura de ranura (groove weld) Soldadura de filete (fillet weld)
SAW
METAL DE
SOLDADURA
DEPOSITADO
MA

ALGUNOS MATERIALES INHERENTES
AL PROCESO DE SOLDADURA
PROCESO METAL DE APORTE
GAS DE
PROTECCIÓN FUNDENTE CONSUMIBLES
SMAW ELECTRODO REVESTIDO NN NN -
GMAW
• ALAMBRE SÓLIDO
• ALAMBRE METAL
CORED INDISPENSABLE NN
Puntas de Contacto,
Toberas, Aisladores,
Guayas
GTAW OPCIONAL INDISPENSABLE NN
Electrodo de Tungsteno
y los accesorios propias
de la pistola
FCAW
ALAMBRE TUBULAR
CON NÚCLEO DE
FUNDENTE
CON y SIN NN
Puntas de contacto,
Toberas, Aisladores,
Guayas
SAW ALAMBRE SÓLIDO NN INDISPENSABLE Toberas y Puntas de
Contacto
NN: No se Necesita

METAL DE SOLDADURA DEPOSITADO
PARA UNA SOLDADURA DE FILETE
E. Metal de aporte vs Metal de soldadura
depositado
MA MA
MA
MA

METAL DE SOLDADURA
DEPOSITADO PARA UNA
SOLDADURA DE
RANURA EN V SENCILLA
E. Metal de aporte vs Metal de soldadura
depositado
MA MA
MA
MA

JUNTA A TOPE (Butt joint)
JUNTA SOLDADA
A TOPE
F. Obtención de la cantidad de metal de
soldadura depositado

Volumen!
• Volumen de masa metálica
• La masa metálica (que es el
metal de soldadura depositado)
tiene una densidad

JUNTA EN T
JUNTA SOLDADA
• Volumen de masa metálica
• La masa metálica tiene una
densidad

JUNTA EN T
Volumen = Área x Longitud
Masa metálica= Densidad del
metal de soldadura
depositado x Volumen que
está ocupando
Volumen!

CARACTERÍSTICAS ÚTILES DE LA JUNTA:
A = Área transversal del depósito de soldadura,
sin refuerzo ó con refuerzo (m2) [por cálculo o en
tablas]
L = Longitud a soldar (m)
V = Volumen del metal depositado (m3)
1. V (m3) = A (m2) x L (m)
G. Ecuaciones fundamentales

OBTENCIÓN DE LA CANTIDAD DE METAL DEPOSITADO
 = Densidad del metal de aporte (kg/m3)
NOTA: Para el acero es 7850 kg/m3
(0.286 lb/pulg3)
MD = Cantidad de metal depositado (kg)
2. MD (kg) = V (m3 ) x  (kg/m3)
G. Ecuaciones fundamentales

Grupo de Aleación lb/in3 kg/m3
Acero al Carbono 0.286 7850
Acero Inoxidable 0.29 8027
Aleaciones de Cobre 0.31 8581
Aleaciones de Níquel 0.31 8581
Aleaciones de Aluminio 0.10 2768
Aleaciones de Magnesio 0.065 1799
Aleaciones de Titanio 0.17 4706
Tabla 2. Densidades aproximadas para
algunas Aleaciones Comunes de Ingeniería
Tabla Obtenida del Welding Handbook, Volumen 1

G. Obtención de la cantidad de metal de
MD [kg]= ρ [kg/m3] x V [m3]
Volumen!

H. DEFINICIONES BÁSICAS
1. EFICIENCIA DE DEPOSICIÓN
(“Rendimiento del Material de Aporte”)
2. VELOCIDAD DE DEPOSICIÓN
3. FACTOR DE OPERACIÓN

I. EFICIENCIA DE DEPOSICIÓN
Es la fracción total del consumible
que se incorpora como metal
depositado en la junta. Se designa
como ED.
• Depende exclusivamente del
proceso que se esté utilizando
• El cálculo se realiza de forma
experimental

I. EFICIENCIA DE DEPOSICIÓN

(Ranura y Filete)
Sesión 2. Agosto 30, 2023

A. Resumen sesión anterior.
B. Ecuaciones fundamentales.
C. Definiciones básicas.
D. Eficiencia de deposición.
E. Corrección de la ED para electrodos revestidos.
F. Tablas con datos de deposición para electrodos revestidos.
G. Obtención de la cantidad de metal de aporte requerido.
H. Estimación del costo del metal de aporte.
I. Tablas con volumen y peso del md (metal depositado por unidad de longitud).
AGENDA
DÍA 2

JUNTA EN T
Masa metálica= Densidad del
metal de soldadura
depositado x Volumen que
está ocupando
¡Volumen!

G. Obtención de la cantidad de metal de
MD [kg]= ρ [kg/m3] x V [m3]
¡Volumen!

CARACTERÍSTICAS ÚTILES DE LA JUNTA:
A = Área transversal del depósito de soldadura,
sin refuerzo ó con refuerzo (m2) [por cálculo o en
tablas]
L = Longitud a soldar (m)
V = Volumen del metal depositado (m3)
1. V (m3) = A (m2) x L (m)
B. Ecuaciones fundamentales

OBTENCIÓN DE LA CANTIDAD DE METAL DEPOSITADO
 = Densidad del metal de aporte (kg/m3)
NOTA: Para el acero es 7850 kg/m3
(0.286 lb/pulg3)
MD = Cantidad de metal depositado (kg)
2. MD (kg) = V (m3 ) x  (kg/m3)
B Ecuaciones fundamentales

C. DEFINICIONES BÁSICAS
(“Rendimiento del Material de Aporte”)
2. VELOCIDAD DE DEPOSICIÓN
3. FACTOR DE OPERACIÓN

Es la fracción total del consumible
que se incorpora como metal
depositado en la junta. Se designa
como ED.
• Depende exclusivamente del
proceso que se esté utilizando
• El cálculo se realiza de forma
experimental

1. Eficiencia de Deposición [ED]

E. Corrección de la ED para
electrodos revestidos

A manera de ejemplo: consideremos un electrodo revestido E7018 de diámetro 5/32” y longitud 14” operando
a un amperaje de 140 amperios.
Φ5/32”
14”
Longitud
de la
colilla=2”
Longitud de electrodo consumido = 12”
Eficiencia de Deposición (ED) = 75% (Tabla)
Cantidad que se convierte en metal de
soldadura = Longitud consumida x ED
9”
Pérdida por
escoria,
salpicaduras
y humos
Eficiencia de Deposición REAL = 9/14 = 64.3%
E. Corrección de la ED para los
electrodos revestidos
Si la longitud de la colilla va a ser de 2”, entonces la Eficiencia de Deposición de 75% aplica únicamente a las
12” del electrodo consumido para producir el depósito de soldadura (weld), y NO a las 2” de la colilla.

EFICIENCIA DE DEPOSICIÓN DE LOS ELECTRODOS
REVESTIDOS
E-PC=
𝐿𝐸−𝐿𝐶 ∗ 𝐸𝐷
𝐿𝐸
Eficiencia menos Pérdida por Colilla (E-PC):
Donde:
E:Eficiencia
PC: Pérdida por Colilla
LE: Longitud del Electrodo Revestido
ED: Eficiencia de Deposición (en las tablas en función del amperaje óptimo).

EFICIENCIA DE DEPOSICIÓN DE
LOS ELECTRODOS REVESTIDOS
▪ La fórmula para la eficiencia incluyendo la pérdida por colilla es importante,
y siempre debe ser empleada cuando se estime el costo de la deposición
de metal de soldadura con el proceso SMAW:
E-PC=
𝐿𝐸−𝐿𝐶 ∗ 𝐸𝐷
𝐿𝐸
▪ La fórmula de arriba es usada para establecer la eficiencia [E] de los
electrodos revestidos incluyendo la pérdida por colilla [PC]. La
fórmula está basada en la longitud del electrodo [LE], y es
ligeramente incorrecta; es decir, no toma en consideración que el
peso del electrodo no está igualmente distribuido, debido al fundente
que fue removido del extremo portaelectrodo (indicado por líneas
punteados en la Figura 1. El uso de esta fórmula resultará en un error
del 1.5%-2.3% que variará con el tamaño del electrodo, espesor del
revestimiento y longitud de la colilla. La fórmula, sin embargo, es
aceptable para propósitos de estimación.

EFICIENCIA DE DEPOSICIÓN DE
LOS ELECTRODOS REVESTIDOS
E-PC=
14−2 ∗0.75
14
Eficiencia menos Pérdida por Colilla (E-PC):
E-PC=
12 ∗0.75
14
E-PC=
9
14
E-PC= 0.6429 o 64.3%
Para los datos de la Figura 1, la aplicación de la fórmula dará:
En este ejemplo, se conoce la longitud del electrodo, la longitud de la colilla
debió ser estimada, y la eficiencia se tomó de las Tablas con Datos de
Deposición para SMAW. Se sugiere emplear una longitud promedio de
pérdida por colilla de 3 pulgadas para electrodos revestidos si no se
conocen las prácticas reales de taller relacionadas con las perdidas
por colillas.

La Tabla 1, corrección de pérdida por colilla ayuda en la determinación de las eficiencias de los
electrodos revestidos. Indica varias eficiencias para
Tabla 1.
Corrección de la
Eficiencia de
Deposición para
Electrodos
Revestidos
incluyendo la
Pérdida por Colilla

F. TABLAS CON DATOS DE DEPOSICIÓN
T2. SMAW-Electrodos Revestidos
NOTA: LOS DATOS DE EFICIENCIA NO INCLUYEN LA PÉRDIDA POR COLILLAS
Rata de Deposición = Velocidad de Deposición

T3. FCAW-G Alambres Tubulares
con Fundente en el Núcleo

T3. FCAW-G Alambres Tubulares con Fundente en el Núcleo

T5. FCAW-S Alambres Tubulares
con Fundente en el Núcleo

T5. FCAW-S Alambres Tubulares con Fundente en el Núcleo

G. OBTENCIÓN DEL
PESO TOTAL DEL METAL DE APORTE
ED = Eficiencia de Deposición (%)
(rendimiento) [ en tablas ]
WTMA = Peso Total del Metal de Aporte (kg)
3. WTMA (kg) = MD (kg)
ED (%)

H. DETERMINACIÓN DEL
COSTO DEL METAL DE APORTE
PMA = Precio del Metal de Aporte ($/kg)
[Obtenido del Proveedor]
CMA = Costo del Metal de Aporte ($)
4. CMA ($) = WTMA (kg) x PMA ($/kg)

I. PESO DEL METAL DEPOSITADO POR UNIDAD DE LONGITUD
EN SOLDADURAS DE FILETE, OBTENIDO DE TABLAS

I. VOLUMEN Y PESO DE METAL DEPOSITADO
(POR UNIDAD DE LONGITUD)
PARA SOLDADURAS DE FILETE EN ACERO AL CARBONO

PARA SOLDADURAS DE RANURA DE BORDES RECTOS EN JUNTAS A TOPE EN ACERO AL
CARBONO, SOLDADAS POR AMBOS LADOS

(POR UNIDAD DE LONGITUD) PARA SOLDADURAS DE RANURA DE BORDES RECTOS EN
JUNTAS A TOPE EN ACERO AL CARBONO CON LÁMINA DE RESPALDO

(POR UNIDAD DE LONGITUD) PARA SOLDADURAS DE RANURA EN V SENCILLA, EN JUNTAS
A TOPE EN ACERO AL CARBONO, CON SOLDADURA DE REVERSO

(POR UNIDAD DE LONGITUD) PARA SOLDADURAS DE RANURA EN V DOBLE , EN JUNTAS A
TOPE EN ACERO AL CARBONO

PARA SOLDADURAS DE RANURA EN U SENCILLA, EN JUNTAS A TOPE EN ACERO AL
CARBONO

PARA SOLDADURAS DE RANURA CON BISEL SENCILLO,
EN JUNTAS A TOPE EN ACERO AL CARBONO

PARA SOLDADURAS DE RANURA EN J SENCILLA,
EN JUNTAS A TOPE EN ACERO AL CARBONO

(Ranura y Filete)
Sesión 3. Septiembre 01, 2023

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