Crèdit 7: materials i metal·lúrgia de la soldadura.

a) Durada: 90 hores.

b) Objectius terminals.

Relacionar les propietats i els canvis en les propietats fisicoquímiques, mecàniques i tecnològiques dels materials amb les possibles aplicacions d'aquests.

Relacionar el comportament i aplicacions dels materials emprats en construccions metàl·liques amb llur constitució i estructura.

Inferir la naturalesa, la quantitat de constituents presents i les transformacions en equilibri i fora d'equilibri, dels aliatges més comuns, emprats en construccions metàl·liques, a partir dels diagrames corresponents, en funció de la temperatura, del temps i els elements d'aliatge.

Determinar el tractament tèrmic més adient, en funció de l'estat inicial del material que s'ha d'emprar i les característiques finals desitjades.

Estimar els aportaments de calor i les temperatures que cal obtenir durant el preescalfament, tenint en compte els paràmetres que influeixen en el cicle tèrmic de soldadura.

Relacionar la influència de les diferents variables que intervenen en el procés de soldatge amb tensions i deformacions existents en la unió.

Determinar la millor seqüència soldable per tal de reduir deformacions, a partir d'un conjunt determinat que cal unir i els seus paràmetres dimensionals.

Inferir el risc de fissures i possibles accions correctives, a partir d'una unió soldada caracteritzada pels materials, gruixos, condicions de treball i tipus d'unió.

Determinar les característiques tecnològiques dels materials i de les unions soldades, a partir d'assajos metal·logràfics i metal·lúrgics.

Determinar l'estabilitat d'una unió soldada, a partir dels materials i tractaments de les unions assajades, com també dels procediments de soldatge emprats.

Relacionar els procediments adequats de soldadura amb la utilització de diferents metalls i aliatges.

Seleccionar materials d'aportació per a soldadura, en funció dels criteris econòmics, de qualitat, normes i procediments de treball i informació de catàlegs comercials.

c) Continguts de fets, conceptes i sistemes conceptuals.

1. Metal·lúrgia bàsica:

Estructura interna i propietats dels materials.

Classificació i designació dels materials: metàl·lics, no metàl·lics, metàl·lics fèrrics, metàl·lics no fèrrics, fosos, plàstics, ceràmics i compostos.

Propietats fisicoquímiques: densitat, conductivitat, dilatabilitat, punt de fusió, calor específica, resistència a la penetració, a la corrosió, a l'oxidació i a l'atac químic o electroquímic.

Propietats mecàniques i tecnològiques: cohesió, tenacitat, duresa, resiliència, elasticitat, plasticitat, maquinabilitat, ductilitat, mal·leabilitat, fluència, fragilitat i fatiga.

Naturalesa i constitució dels aliatges.

Fabricació dels acers.

Classificació dels acers.

Diagrama Fe/C: constituents i estats al·lotròpics, temperatura i punts crítics, transformacions de l'austenita.

Influència dels diferents constituents que formen els acers, en les característiques mecàniques d'aquests.

Tractaments tèrmics dels acers: finalitats dels diferents tractaments, procediments per tractar els materials i factors que influeixen en els resultats.

2. Cicle tèrmic de la soldadura:

Balanç-rendiment tèrmic: velocitat de soldadura, amplada fosa, difusibilitat tèrmica.

Paràmetres que afecten el cicle tèrmic.

Materials base: constitució, espessor, preparació i vores.

Influència dels constituents de l'acer en la soldabilitat.

Transformacions químiques i estructurals que es produeixen en una unió soldada.

Influència dels gasos en la soldadura.

Tensions i deformacions provocades pel soldatge. Prevenció i atenuació.

Fissures en les unions soldades.

3. Soldabilitat:

Soldabilitat dels acers.

Soldabilitat de l'alumini i aliatges.

Soldabilitat del coure i aliatges.

Soldabilitat del titani, molibdè i tungstè.

Soldabilitat de la fosa de ferro.

Assajos de soldabilitat. Condicions d'operativitat, metal·lúrgica i d'esforços a les sol·licitacions exteriors.

4. Materials:

Materials de base que intervenen en construccions metàl·liques. Característiques mecàniques i metal·logràfiques.

Utilització dels materials atenent a llur comportament.

Defectes típics que presenten els materials i llur influència en la unió soldada.

Materials d'aportació: característiques, normes, condicions de conservació i assaig.

d) Continguts de procediments.

1. Selecció de materials:

Identificació de les principals propietats que ha de complir el material.

Determinació, amb caràcter absolut o relatiu, dels valors quantitatius d'aquestes propietats.

Anàlisi de la influència dels tractaments tèrmics en el comportament dels materials.

Tria de diverses opcions de materials adients.

Concreció de la proposta de material que cal emprar en una aplicació concreta.

2. Anàlisi de materials:

Identificació dels paràmetres i de les característiques dels materials que cal analitzar.

Selecció del mètode que s'ha d'aplicar.

Preparació de la mostra.

Execució del mètode.

Obtenció de dades.

Interpretació de resultats.

3. Millora de les propietats dels materials:

Definició del problema plantejat.

Anàlisi de possibles causes.

Recerca de dades.

Concreció de possibles solucions tècniques.

Quantificació econòmica d'aquestes possibles solucions.

Proposició de solucions concretes en la millora de les propietats dels materials.

Definició d'avantatges i inconvenients de la solució triada.

Previsió de costos.

Proposició definitiva d'actuació en la millora de les propietats dels materials, en funció de l'aplicació predeterminada.

e) Continguts d'actituds.

1. Execució sistemàtica del procés de resolució de problemes:

Presa de decisions al voltant de la selecció de les propietats que s'han de potenciar, dels materials i dels tractaments més adients en cada cas.

2. Comprovació de resultats:

Correcció sistemàtica dels errors detectats en la selecció dels materials, les proves metal·logràfiques i la proposta de tractaments.

3. Ordre i mètode de treball:

Seqüència prioritzada en la realització de mostres metal·logràfiques. Organització dels assajos de soldabilitat.

4. Compromís amb les obligacions associades al treball:

Compliment de la normativa relacionada amb la selecció de materials i amb l'anàlisi de mostres metal·logràfiques.

5. Execució independent del treball:

Operació amb autosuficiència a l'hora de seleccionar els materials i els tractaments més adients en cada cas.

6. Mentalitat emprenedora en les tasques i les accions:

Recerca de nous i millors materials per a cada aplicació concreta, com també procediments de millora de les propietats.

7. Intercanvi d'idees, opinions i experiències:

Demostració d'esperit crític i democràtic en analitzar en equip les propietats i les aplicacions dels materials i els productes comercials.

Recerca de consens entre els diferents punts de vista que pot concitar la selecció de materials.

Argumentació de les pròpies opinions i interès pel missatge de l'interlocutor.

8. Obertura a l'àmbit professional i la seva evolució:

Interès pels avanços tecnològics en l'àmbit dels materials que afecten directament o indirectament el camp de la producció en les construccions metàl·liques.

Assimilació dels nous mètodes i mitjans de treball que afavoreixen l'optimació de la productivitat.

9. Respecte per la seguretat laboral:

Observació estricta de les normes de seguretat en el camp de la salut i del medi ambient pel que fa als materials i productes relacionats amb l'assignació de materials i els processos productius en construccions metàl·liques.