Propuesta del proceso de soldadura por arco sumergido para la mejora de la fabricación de aros de camiones mineros 797F

Abstract

En el sector minero hay gran diversidad de maquinaria tanto para exploración como para extracción. Esta maquinaria es dependiente de repuestos de alto rendimiento como los aros metálicos, los cuales son cruciales para adaptarse a neumáticos y deben poseer una resistencia excepcional al desgaste debido a las duras condiciones mineras. Sus deficiencias pueden resultar en fallos estructurales, reducción de la vida útil y un incremento de costos de mantenimiento. El objetivo del presente trabajo fue realizar una propuesta del uso del proceso de soldadura por arco sumergido (SAW – Submerged Arc Welding) para la mejora de la fabricación de aros de camiones mineros 797F. Se determinaron las variables esenciales del procedimiento de soldadura, incluyendo el material base y aporte, parámetros eléctricos, uso de fundente y técnicas operativas, con base en los lineamientos de la norma ASME Sección IX. El procedimiento de soldadura y los operadores fueron calificados mediante la elaboración de registros detallados. Los resultados demostraron que el proceso SAW incrementa significativamente la eficiencia y productividad, logrando uniones soldadas de alta resistencia y con una reducción notable en defectos como porosidad y falta de fusión. Además, el análisis costo-beneficio evidenció que el proceso SAW genera un ahorro del 80% frente al proceso manual convencional, debido a su mayor velocidad de deposición, menor consumo de mano de obra y mayor eficiencia energética. Este ahorro se traduce en costos reducidos tanto en operación como en materiales. En conclusión, la implementación del proceso SAW mejora la durabilidad y rentabilidad de los aros metálicos, cumpliendo con los estándares internacionales y reduciendo costos operativos, ello lo convierte en una solución óptima para la industria minera.

In the mining sector, there is a great diversity of machinery for both exploration and extraction. This machinery depends on high-performance spare parts such as metal rims, which are crucial for adapting to tires and must have exceptional resistance to wear due to the harsh mining conditions. Their deficiencies can result in structural failures, reduced useful life, and increased maintenance costs. The aim of this work was to propose the use of the submerged arc welding (SAW) process to improve the manufacturing of 797F mining truck rims. The essential variables of the welding procedure were determined, including the base and filler material, electrical parameters, flux use, and operating techniques, based on the guidelines of the ASME Section IX standard. The welding procedure and operators were qualified by preparing detailed records. The results showed that the SAW process significantly increases efficiency and productivity, achieving strong and reliable welded joints with a notable reduction in defects such as porosity and lack of fusion. In addition, the cost-benefit analysis showed that the SAW process generates savings of 80% compared to the conventional manual process, due to its higher deposition speed, lower labor consumption, and greater energy efficiency. These savings translate into reduced costs in both operation and materials. In conclusion, the implementation of the SAW process improves the durability and profitability of metal rims, complying with international standards and reducing operating costs, making it an optimal solution for the mining industry.