3-E.R.-Tecnicas Operativas

CURSO DE SOLDADURA POR ARCO
CON ELECTRODO REVESTIDO
TÉCNICAS OPERATIVAS
Ð
RECOPILADO Y ARMADO POR:
Juan Antonio Alonso
Técnicas Operativas.
SUMARIO.
Introducción: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
Principios del Proceso: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Descripción y denominaciones: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Ventajas y desventajas: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
Aplicaciones: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Diferencia entre las Soldaduras de Unión, Recuperación y Reparación: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Equipo de Soldadura: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
La fuente de energía: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
Portaelectrodo: : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
Conexión de masa: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
Electrodos Revestidos: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
Funciones del revestimiento: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
El Arco Eléctrico: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Selección del Tipo de Corriente: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Efecto del Soplo Magnético: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Encendido del Arco Eléctrico y su Operación: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
Posiciones de Soldadura: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
Diferencia entre los Procesos de Soldadura por Fusión: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.15
Efecto de la Soldadura en los Materiales de Base: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
Influencia del Material de Aporte y de la Habilidad Manual del Soldador: . . . . . . . . . . . . . . . . .17
Parámetros de Soldadura: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Diámetro del electrodo: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Intensidad de la soldadura: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Características del Arco y de la Soldadura bajo condiciones correctas e incorrectas. . . . 19
Velocidad de desplazamiento: : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Orientación del electrodo: : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Terminología de las partes del cordón: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
Preparación Previa a la Soldadura: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
Punteado: : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Inspección antes de soldar: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Movimientos del Electrodo: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
Ejercicios: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
J. A. A.
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Técnicas Operativas.
INTRODUCCIÓN
Una de las mayores preocupaciones del soldador, en el ejercicio de su profesión, deba ser
con respecto a la calidad de las soldaduras por él ejecutadas. Varias veces, una soldadura cuyo
aspecto nos da una sensación de confianza puede, en realidad, presentar discontinuidades o fallas
(visibles o no) que, evidentemente, comprometerán el conjunto u obra por él soldado. Por lo
tanto, el material elegido para la capacitación o perfeccionamiento del soldador esta extraído y
del material fue adaptado del Sistema Europeo Armonizado para la Enseñanza y Formación
en la Tecnología de la Soldadura de la “Federación Europea de Soldadura, EWF”,
Por lo tanto, este cuaderno tiene el objetivo de presentar algunas indicaciones básicas para
la utilización de los electrodos revestidos, en lo que hace a su encendido y mantenimiento del
arco eléctrico y de la deposición del material de aporte, en las distintas posiciones, así como
enumerar las principales causas de discontinuidades que pueden ocurrir en una soldadura y sus
posibles soluciones.
J. A. A.
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Técnicas Operativas.
PRINCIPIOS DEL PROCESO.
Descripción y denominaciones.
La soldadura por arco incorpora una cantidad de procedimientos para soldar que utilizan
el calor generado por un arco eléctrico para fundir, tanto el metal a unir como el material de
aporte. El procedimiento que tuvo la mayor difusión, en el campo industrial, es el de la soldadura
con electrodo revestido, en el que el material de aporte se obtiene por la fusión del alambre o
núcleo metálico que integra el electrodo revestido. Y cuya fusión se realiza dentro de una
atmósfera gaseosa protectora generada por la quema de los elementos que integran el
revestimiento.
Internacionalmente, el proceso se soldadura por arco con electrodo revestido se conoce
con la sigla en ingles de SMAW (Shielded Metal Arc Welding = Soldadura por arco metálico
protegido)
Ventajas y desventajas.
Ventajas:
El equipo de soldadura es relativamente sencillo y no muy caro.
El metal de aporte y los medios para su protección durante la soldadura proceden del
propio electrodo revestido. No es necesaria protección adicional alguna mediante gases o
fundentes granulados.
Es menos sensible a las corrientes de aire o al viento que los procesos por arco con
protección gaseosa. No obstante el proceso debe emplearse siempre protegido de la lluvia, viento
y nieve.
J. A. A.
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Técnicas Operativas.
Se puede emplear en cualquier posición, en locales abiertos o cerrados, incluso con
restricciones de espacio. No requiere conducciones de agua de refrigeración, ni tuberías o
cilindros de gases de protección, por lo que puede emplearse en lugares relativamente alejados de
la fuente de energía.
Es aplicable para gran variedad de espesores, en general mayores de 2,0 mm. y para la
mayoría de los metales y aleaciones de uso normal.
Desventajas:
Es un proceso lento, por la baja tasa de deposición y por la necesidad de retirar la escoria,
por lo que en determinadas aplicaciones ha sido desplazado por otros procesos.
Requiere gran habilidad por parte del soldador.
No es aplicable a metales de bajo punto de fusión como, por ejemplo: plomo, estaño, zinc
y sus aleaciones, debido a que el mismo calor del arco es excesivo para esos metales. Tampoco es
aplicable a metales de alta sensibilidad a la oxidación como el circonio, niobio, tántalo y titanio,
ya que la protección que proporciona es insuficiente para evitar la contaminación por el oxígeno
durante la soldadura.
No es aplicable para espesores menores de 2,0 mm.
La tasa de deposición es inferior a la obtenida por los procesos que utilizan un material de
aporte continuo, como GMAW o FCAW (alambre sólido o tubular). Esto se debe a que el
electrodo solo puede consumirse hasta una longitud mínima (unos 5.0 cm.), cuando llega a dicha
longitud el soldador tiene que retirar la punta del electrodo no consumido e insertar un nuevo
electrodo.
Aunque en teoría se puede soldar cualquier espesor por arriba de 2,0 mm. el proceso no
resulta productivo para espesores mayores de 38,0 mm. Para estos espesores resulta más
adecuado, los procesos FCAW y SAW.
Aplicaciones
La soldadura por arco con electrodo revestido es uno de los procesos de mayor
utilización, especialmente en soldaduras de producción cortas, trabajos de mantenimiento y
reparación, así como construcción de equipos o también en campo.
La mayor parte de las aplicaciones de la soldadura por arco con electrodos revestidos se
dan con espesores comprendidos entre 3,0 y 38,0 mm.
El proceso es aplicable a aceros al carbono, aceros aleados, inoxidables, fundiciones y
metales no ferrosos como aluminio, cobre, níquel y sus aleaciones.
Los sectores de mayor aplicación son la construcción naval, de máquinas, estructura,
tanques y esferas de almacenamiento, puentes, recipientes a presión y calderas, refinerías de
petróleo, oleoductos y gasoductos y en cualquier otro tipo de trabajo similar.
J. A. A.
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Técnicas Operativas.
Se puede emplear en combinación con otros procesos de soldadura, realizando bien la
pasada de raíz o las de relleno, en tubería se suele emplear en combinación con el proceso TIG.
La raíz se realiza con TIG completándose la unión con electrodo revestido.
Diferencia entre las Soldaduras de Unión,
Recuperación y Reparación.
Soldadura de unión.
La soldadura de unión es aquella que presenta una continuidad total, es decir que las
piezas a unir y el material de adición mantienen las mismas propiedades mecánicas y/o de
composición química.
Soldadura de recuperación o revestimiento.
Es el sistema que nos permite reconstruir piezas desgastadas por el servicio, como
también aquellas piezas nuevas para protegerlas contra el desgaste; en estos casos el metal
depositado puede o no corresponder a las mismas características del metal base.
J. A. A.
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Técnicas Operativas.
Soldadura de reparación.
Es el método por el cual unimos dos o mas partes de forma de conseguir una continuidad
material con la menor reducción posible de sus propiedades mecánicas y/o químicas.
Equipo de Soldadura.
El equipo de soldadura es muy sencillo; consiste en la fuente de energía, el
Portaelectrodo, la conexión de masa y los cables de conexión.
La fuente de energía.
La fuente de energía o fuente de poder debe presentar una característica descendente (de
voltaje variable o intensidad constante), para que la corriente de soldadura se vea poco afectada
por las variaciones en la longitud del arco.
Para la soldadura con corriente continua se utilizarán fuentes rectificadores o
generadores, para la soldadura con corriente alternada se utilizan transformadores.
J. A. A.
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Técnicas Operativas.
Para la selección de la fuente de energía adecuada se deberá tener en cuenta el electrodo
que se va a emplear, de forma que pueda suministrar el tipo de corriente (CC o CA), rango de
intensidades y tensión de vacío que se requiera.
Salvo para algunos tipos específicos, los electrodos celulósicos de la clase E-6010, y los
básicos tipo E-7015, requieren corriente continua, mientras que los demás tipos de revestimiento
pueden ser empleados indistintamente con corriente continua o alterna.
Portaelectrodo.
Tiene la misión de conducir la corriente al electrodo y sujetarlo; para evitar un
sobrecalentamiento en las mordazas, éstas deben mantenerse en perfecto estado, un
sobrecalentamiento se traduciría en una disminución de la calidad y dificulta la ejecución de la
soldadura. Se debe seleccionar siempre el Portaelectrodo adecuado para el diámetro del electrodo
que se vaya a utilizar.
Conexión de masa
La conexión correcta del cable de masa es de mucha importancia: la situación de la pinza
de masa es de especial importancia en la soldadura con corriente continua. Una ubicación
incorrecta puede provocar el soplo magnético, dificultando el control del arco. Más aún, el
método de sujetar la pinza de masa también es importante. Un cable mal sujetado no
proporcionará un contacto eléctrico consistente y la conexión se calentará, pudiendo producirse
una interrupción en el circuito y la extinción del arco. El mejor método es emplear una zapata de
contacto de cobre sujeta con una mordaza tipo C. Si fuese perjudicial la contaminación por el
cobre del metal base con este dispositivo, la zapata de cobre debe adherirse a una chapa que sea
compatible con la pieza, chapa que, a su vez se sujeta a la pieza. Para piezas giratorias, el
contacto debe efectuarse mediante zapatas que deslizan sobre la pieza o mediante rodamientos en
el eje sobre el que la pieza va montada. Cuando se emplean zapatas deslizantes se deben colocar
dos como mínimo, ya que si se produce una pérdida de contacto en una de ellas el arco se
extinguiría.
Electrodos Revestidos.
El elemento fundamental de este proceso es el electrodo, que establece el arco, protege el
baño de fusión y que, al consumirse, produce el material de aporte que, unido al metal base
fundido, va a constituir la soldadura.
Los electrodos revestidos están constituidos por:
% Por un alambre de sección circular uniforme, denominado alma, cuya composición, es
normalmente, similar a la del metal base.
% El revestimiento esta compuesto por una pasta que recubre el alma, concéntrica con él y de
espesor uniforme, constituido por una mezcla de diversos elementos que caracterizan al electrodo
y que cumplen varias funciones, las cuales evitan los inconvenientes del electrodo desnudo,
como por ejemplo: arco inestable, contaminación del metal del metal de soldadura y aporte de
elementos de aleación, entre otras cosas.
J. A. A.
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Técnicas Operativas.
Funciones del revestimiento.
Entre las diversas funciones del revestimiento, que vamos a estudiar más adelante, se
destaca la de encendido y estabilidad del arco de soldadura que dependerán de la ionización de su
atmósfera; y esa ionización puede ser favorecida por la introducción en el revestimiento de
sustancias fácilmente ionizables, como por ejemplo: sodio (K) y potasio (Na).
Al mismo tiempo, se producen gases que envuelven el arco; se produce escoria que
recubre el metal fundido hasta que solidifique y se enfríe. La escoria protege el metal fundido
desde el primer momento de la formación de las gotas.
El Arco Eléctrico.
Como es de imaginar, el arco eléctrico es una de las partes del circuito eléctrico. Se forma
o se establece cuando una corriente eléctrica pasa a través del aire u otras materias gaseosas,
siempre que el espacio cubierto por ese gas o aire sea corto. Además del calor, el arco desarrolla
una elevada intensidad luminosa.
En el arco de corriente continúale flujo de electrones es en una dirección es decir desde el
polo negativo (cátodo) hacia el polo positivo (ánodo). En la soldadura con C.C., se puede
cambiar la dirección de los electrones, simplemente invirtiendo los cables en los terminales
situados en la fuente de energía. Las diferentes posiciones de las conexiones a los terminales
indican el flujo de los electrones entre el electrodo y la pieza.
J. A. A.
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Técnicas Operativas.
Dos terceras partes del calor se generan en el polo positivo mientras que la tercera parte
restante se ubica en el polo negativo. Como resultado, un electrodo que se conecte al polo
positivo se quemará aproximadamente 50% más rápido que el conectado con el polo negativo. El
conocimiento de este fenómeno ayuda al soldador a obtener la penetración deseada del cordón de
soldadura.
Si se conecta el electrodo al polo negativo, la penetración será mayor debido a que la
mayor parte del calor se concentra en la pieza, y el electrodo se quemara más lentamente y
ocurrirá todo lo contrario si el electrodo fuese conectado al polo positivo.
En el arco con corriente alternada los fenómenos son mucho más complicados que los
presentados con corriente continua, debido a que en la corriente alternada no existe un polo
determinado, ya que el electrodo y la pieza ha soldar cambian su polariza normalmente cien o
ciento veinte veces por segundo, según la frecuencia (50 o 60 ciclos por segundo), es decir, polo
(+) alternándose con el polo (─). (ver figura a continuación).
1: Punto de extinción del arco.
2: Punto de encendido del arco
Ut: Tiempo de arco apagado.
Ui: Voltaje de encendido
J. A. A.
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Técnicas Operativas.
Selección del Tipo de Corriente.
La soldadura por arco con electrodos revestidos se puede realizar tanto con corriente
alternada como con corriente continua, la elección dependerá del tipo de fuente de energía
disponible, del electrodo a utilizar y del material base. En la tabla: 1 se indica la corriente más
adecuada en función de una serie de parámetros.
TABLA: 1.
Parámetros.
Corriente Continua.
Soldadura a gran distancia de la
fuente de energía.
Soldadura con electrodo de La operación resultará más fácil.
diámetro pequeño, que requiere
bajo amperaje
Corriente Alternada.
Preferible.
Hay que actuar con precaución
pues se puede deteriorar el
material debido a la dificultad de
encendido del arco.
Cebado o encendido del arco.
Resulta más fácil.
Es más difícil sobretodo cuando
se emplean electrodos de
diámetro más fino
Mantenimiento del arco.
Más fácil por su mayor Más difícil, salvo cuando se
estabilidad.
emplean electrodos de gran
diámetro.
Soplo magnético.
Puede resultar en un problema No presenta problemas.
cuando se sueldan materiales
ferromagnéticos.
Posición de soldadura.
Buen resultado sobretodo en las Utilizando electrodos
posiciones vertical y sobre adecuados, se puede soldar
cabeza porque deben utilizarse en cualquier posición.
bajas intensidades.
Tipo de electrodo
Se puede emplear cualquier tipo No es apta para utilizar con todos
de electrodo.
los tipos de electrodos.
El revestimiento debe de
contener sustancias que
reestablezcan el arco.
Espesor de la pieza.
Es preferible para espesores Se prefiere para espesores
finos.
gruesos ya que se puede utilizar
un electrodo de mayor diámetro
y mayor intensidad, con lo que se
consigue mejores rendimientos.
Salpicadura.
Poco frecuentes.
Más frecuentes
Soldadura utilizando longitudes La soldadura resulta más fácil.
de arco pequeñas
(importante con algún tipo de
electrodos especialmente los
básicos).
Polaridad.
Posibilidad de elección de la No hay polaridad.
polaridad en función del material
a soldar y electrodo a emplear.
Efecto del Soplo Magnético.
J. A. A.
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Técnicas Operativas.
Tal como ocurre con cualquier conductor que transporte corriente eléctrica, también el
arco eléctrico esta sometido a un campo magnético. Al impedir la distribución simétrica de este
campo magnético en el arco, provocaremos un soplo magnético.
Causas mas frecuentes del Soplo Magnético, fundamentalmente con el uso de la
corriente continua.
Desviación del arco por
materiales magnéticos.
Desviación del arco por
efecto de masa y calor.
Desviación del arco por efecto
del campo magnético.
Medidas para eliminar o disminuir el efecto del soplo magnético.
-Cambiar de posición la conexión del cable de tierra.
-Puntear en varios sectores de la junta a ser soldada.
-Variar la inclinación del electrodo.
-Calentar la pieza, cuando uno de los elementos a ser soldados es de mayor
espesor que el otro.
-Cuando posible, utilizar corriente alternada en lugar de corriente continua.
Encendido del Arco Eléctrico y su Operación.
Etapas del encendido del arco eléctrico.
J. A. A.
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Técnicas Operativas.
La forma correcta de encender el arco es
rozándolo sobre el material a soldar, como si fuera
un fósforo, tal como se muestra en la figura al
lado. Cuando éste se ha encendido se lo retira un
poco formando de este modo un arco.
La longitud o largo del arco eléctrico, es
decir, la distancia(a) entre el electrodo y la pieza a
soldar, debe ser:
A) - Al soldar con electrodo de revestimiento celulósico o rutilico igual al diámetro (d).
B) - En el caso de soldar con electrodos de revestimiento básico ½ diámetro (d).
Una longitud de arco demasiado grande puede provocar poros en el cordón de soldadura.
Principalmente soldando con electrodos básicos, aumenta el efecto del soplo magnético y
promueve la falta de penetración.
El lugar de encendido del arco debe ser fundido y rellenado por el propio cordón de
soldadura con el objetivo de evitar la posibilidad de la formación de fisuras o grietas.
Posiciones de Soldadura.
Básicamente existen cuatro posiciones de soldadura: plana, sobre cabeza, horizontal y
vertical, esta ultima puede ser tanto en progresión ascendente como descendente.
J. A. A.
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Técnicas Operativas.
Posición Plana.
La junta esta en la posición plana
y el aporte es realizado también en la
posición plana, es decir bajo mano.
Posición Horizontal.
El material a ser soldado esta en vertical,
siendo que el aporte sobre la junta será
hecho en sentido horizontal.
Posición Vertical.
En este caso tanto el material a ser soldado
como la junta están en posición vertical, y
el aporte puede hacerse con progresión
ascendente o descendente.
Posición Sobre Cabeza.
La junta es soldada estando el soldador
abajo de la misma, por lo tanto el aporte
es hecho sobre la cabeza del soldador.
J. A. A.
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Técnicas Operativas.
Diferencias entre los Procesos de Soldadura por Fusión.
La característica fundamental de los procesos de soldadura por fusión, es que la unión de
los materiales, sean homogéneos o heterogéneos, se realiza en estado liquido.
SOLDADURA A GAS.
SOLDADURA CON ELECTRODO
REVESTIDO.
SOLDADURA "TIG"
SOLDADURA "MAG - MIG".
Nota: "TIG" = Tungsten Inert Gas.
"MAG" = Metal Active Gas.
"MIG" = Metal Inert Gas.
J. A. A.
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Técnicas Operativas.
Efectos de la Soldadura en los Materiales de Base.
El principal efecto ejercido por la soldadura en los materiales de base es un cambio de la
dureza. Como consecuencia de calentar un acero por encima de los 750ºC seguido de un
enfriamiento rápido, en aceite o agua, lograremos un aumento de la dureza. Este valor de dureza
puede ser influenciado tanto por el porcentaje de carbono como por la presencia de diferentes
elementos de aleación en el material de base.
Soldadura en Junta a Tope.
Soldadura en Ángulo o en Junta Solapada.
Puntos de Encendido del Arco o Puntos de Soldadura.
Nota: Los caminos de disipación del calor son indicados por la dirección de las flechas.
J. A. A.
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Técnicas Operativas.
Influencia del Material de Aporte y de la Habilidad Manual del Soldador.
Las características y/o composición química del material de aporte, influenciarán tanto en
la ejecución como en el resultado final de una soldadura, pues la diversidad y cantidad de
elementos que integran el revestimiento de los electrodos le confiere a estos ciertas
particularidades como ser:
- mayor o menor agresividad del arco eléctrico.
- mayor o menor velocidad de desplazamiento.
- forma y cantidad del deposito.
- facilidad para trabajar en diferentes posiciones.
- tendencia para contaminarse con los gases atmosféricos.
- mayor o menor dificultad de operación, etc.
Por estos motivos es muy importante que el soldador alcance una habilidad o dominio de
la técnica empleada para soldar tanto en las diferentes posiciones como con los diversos tipos de
electrodos.
Esta habilidad sólo se consigue a través de la practica.
Parámetro de Soldadura.
Diámetro del electrodo.
En líneas generales, se deberá seleccionar el mayor diámetro posible que asegure los
requisitos de aporte térmico y que permita su fácil utilización, en función de la posición, el
espesor del material y el tipo de unión, que son los parámetros de los que depende la selección
del diámetro del electrodo.
Los electrodos de mayor diámetro se seleccionan para la soldadura de materiales de gran
espesor y para la soldadura en la posición plana.
En la soldadura en posición horizontal, vertical y sobre cabeza, el baño de fusión tiende a
caer por efecto de la ley de la gravedad, este efecto es tanto más evidente, y tanto más difícil de
mantener el baño de metal fundido en su sitio, cuanto mayor el volumen de éste, es decir cuanto
mayor es el diámetro del electrodo, por lo que en estas posiciones convendría.
Asimismo, en la soldadura con pasadas múltiples, el cordón de raíz conviene efectuarlo
con un electrodo de menor diámetro, para conseguir el mayor acercamiento posible del arco al
fondo de la unión y asegurar una buena penetración, se utilizarán electrodos de mayor diámetro
para contemplar la soldadura.
El aporte térmico depende, directamente de la intensidad, tensión del arco y velocidad del
desplazamiento, parámetros dependientes del diámetro del electrodo; siendo mayor cuanto mayor
es el diámetro del mismo, en las aplicaciones o materiales donde se requiera que el aporte térmico
sea bajo se deberán utilizar electrodos de pequeño diámetro.
Por lo tanto, se deberán emplear:
J. A. A.
17
Técnicas Operativas.
Electrodos de poco diámetro (2,0; 2,5: 3,25 mm.) en: punteado, uniones de piezas de poco
espesor, primeras pasadas, soldaduras en posición horizontal, vertical y sobre cabeza y cuando se
requiera bajo aporte térmico.
Electrodos de mayores diámetros para soldaduras de piezas de espesores medios y
grandes, soldaduras en posición plana y recargues.
Intensidad de la soldadura.
Cada electrodo en función de su diámetro, posee un rango de intensidades en el que
puede utilizarse, en ningún caso se debe utilizar intensidades por encima de ese rango ya que se
producirían mordeduras, proyecciones (salpicaduras), intensificación de los efectos del soplo
magnético y otros tipos de defectos
La intensidad a utilizar depende de la posición de soldadura y del tipo de unión. En el
grafico a seguir se da una idea del nivel de intensidad dentro del rango que se recomienda en
función de las diferentes posiciones de soldadura, para ello se ha tomado como ejemplo un
electrodo de 2,5 mm de diámetro de tipo común.
Como regla práctica y general, se deberá ajustar la intensidad a un nivel en el que “la
cavidad” del baño de fusión sea visible. Siesta cavidad, conocida por su forma como ojo de
cerradura, se cierra, significa que la intensidad de soldadura es demasiado baja y si se hace muy
grande indica que la intensidad es excesiva.
Electrodo: AWS A5.1 – E-6012
Corriente: C.A. y C.C.
Polaridad: negativa (─)
Rango de amperaje: 50 – 110 Amp.
Diámetro: 2,5 mm.
Posición Plana:
Filete Horizontal:
Vertical ascendente:
Horizontal:
Sobre cabeza:
(En chapa de 3,0 mm. de espesor)
J. A. A.
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Técnicas Operativas.
Características del Arco y de la Soldadura bajo
Condiciones Correctas e Incorrectas.
A
B
C
D
E
F
G
Amperaje
Normal
BAJO
ALTO
Normal
Normal
Normal
Normal
Voltaje
Normal
Normal
Normal
BAJO
ALTO
Normal
Normal
Velocidad
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
BAJA
ALTA
Fusión del
electrodo
Buena
Buena
Profunda
Pobre
Se funde
poco metal
base
Normal
Normal
Velocidad de desplazamiento.
La velocidad de desplazamiento durante la soldadura debe de ajustarse de tal forma que el
arco adelante ligeramente al baño de fusión. Cuanto mayor es la velocidad de desplazamiento
menor será el ancho del cordón, menor será el aporte térmico y más rápidamente se enfriará la
soldadura. Si la velocidad es excesiva se producen mordeduras, se dificulta el retiro de la escoria
y se favorece, que los, gases producidos por las reacciones químicas, queden atrapados
(originando poros).
J. A. A.
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Técnicas Operativas.
Orientación del electrodo.
En la tabla a continuación se da una idea de la orientación del electrodo y de la técnica de
soldadura, para la unión de los aceros al carbono, esto puede variar para la soldadura de otros
materiales.
Tipo de
Posición de
Ángulo de
Ángulos de
Unión.
Soldadura.
Trabajo.
desplazamiento
A tope
Plana.
90º
5º a 10º(1)
A tope.
Horizontal
80º a 100º
5º a 10º
A tope
Vertical ascend.
90º
5º a 10º
A tope
Sobre cabeza.
90º
5º a 10º
En filete
Horizontal
45º
5º a 10º(1)
En filete
Vertical ascend.
35º a 55º
5º a 10º
En filete
Sobre cabeza.
30º a 45º
5º a 10º
Nota(1): El ángulo de desplazamiento puede ser de 10º a 40º para electrodos
grueso con polvo de hierro.
Técnica de
Soldadura.
Hacia atrás.
Hacia atrás
Hacia adelante.
Hacia atrás
Hacia adelante
Hacia adelante
Hacia atrás
con revestimiento
Terminología de las partes del cordón.
Dentro de la tecnología básica en
soldadura tenemos las distintas partes del
cordón:
1:
Ángulo del chaflán.
6:
Lado de la raíz.
2:
Ángulo del bisel.
7:
Refuerzo o sobre espesor.
3:
Abertura en la raíz.
8:
Penetración.
4:
Talón de la raíz.
9:
Lado o cateto.
5:
Lado de la cara.
10:
Garganta.
J. A. A.
20
Técnicas Operativas.
Preparación Previa a la Soldadura.
Punteado.
En este párrafo resumiremos lo indicado para el punteado en la mayoría de los códigos,
especificaciones o normas vigentes internacionalmente
El punteado que vaya a ser incorporado a la soldadura se realizara con el mismo tipo de
electrodo que se vaya a utilizar en la soldadura. Una vez realizado el punteado y eliminada la
capa de escoria, debe inspeccionarse cuidadosamente cada punto, buscando posibles grietas o
cráteres. En caso de que se detectase alguno de los defectos citados, éste se eliminara
completamente.
El punteado se realizará con la misma temperatura de precalentamiento que se vaya a
utilizar durante la soldadura.
El punto que no vaya a ser incorporado a la soldadura será eliminado, repasando
posteriormente la zona la zona hasta garantizar la ausencia de defectos.
El punto de soldadura debe tener siempre una forma cóncava (nunca convexa), en caso de
que se produjese un abombamiento se repasará con un disco de amolar, hasta dejarlo con forma
cóncava, de lo contrario podrían formarse grietas.
Si la longitud de la soldadura a ser realizada es larga, el punteado se iniciará en el centro
de la pieza; en los cruces y esquinas los últimos puntos deben darse como mínimo a 200,0 mm.
Inspección Antes de Soldar.
Antes de comenzar a soldar, se debe hacer una inspección ocular comprobando que:
Los chanfles están perfectamente limpios de óxidos, grasas, aceites, agua y proyecciones
y se ha efectuado la limpieza especificada en función del material base.
Los elementos a unir (chapas o perfiles) deben estar alineadas y niveladas.
Los puntos previos deben de estar bien realizados, libres de poros, grietas ni
abultamientos; de existir alguna de estas anomalías, se eliminarán empleando una amoladora.
Movimientos del Electrodo.
J. A. A.
21
Técnicas Operativas.
Tan importante como saber mantener correctamente la posición del electrodo, con
respecto a la soldadura que se vaya a realizar, es su movimiento a lo largo del cordón de
soldadura.
Es sabido que un electrodo durante la operación de soldadura, esta sometido a tres
movimientos: avance, descenso y oscilación, destacándose la necesidad de que dichos
movimientos sean regulares y uniformes a efecto de obtener un cordón de soldadura de buena
calidad.
Movimientos oscilatorios más comunes.
El movimiento de oscilación del electrodo se utiliza para permitir que la escoria salga a la
superficie, realizar una acción de precalentamiento sobre la superficies que se van a soldar a
continuación, conseguir una penetración en los bordes del cordón, permitir que salgan los gases y
evitar porosidades. Las formas de movimientos más comunes son:
Movimiento de media luna o de zig-zag (a), movimiento en forma de ocho (b) y
movimiento circular (c).
(a)
(b)
(c)
Para soldaduras en la posición horizontal seria recomendable la oscilación en forma de
media luna o en zig-zag (d).
(d)
En las soldaduras verticales ascendentes es recomendable usar movimientos en zig-zag o
circulares (e).
J. A. A.
22
Técnicas Operativas.
(e)
Es muy importante, además, evitar por medio de la combinación del movimiento y del la
velocidad de avance, las inclusiones de escoria procedentes del revestimiento del electrodo, de
las capas de óxido del metal de base y de los componentes de la aleación del electrodo oxidados
en el arco eléctrico.
J. A. A.
23
Técnicas Operativas.
EJERCICIOS.
Señale con una X , la alternativa correcta en cada uno de los puntos a seguir:
1.-
2.-
3..-
¿Cómo calificamos la soldadura de un recipiente sometido a presión?
a.
De recuperación o revestimiento.
b.
De reparación.
c.
De unión.
d.
Ninguna de las tres.
¿Cuantas posiciones de soldadura existen?
a.
Cinco (5).
b.
Cuatro (4).
c.
Tres (3).
d.
Cuatro, siendo que una de ellas tiene dos variables.
Que puede suceder cuando el encendido del arco eléctrico se realiza en cualquier lugar
al lado de la junta a ser soldada?
a.
Grietas o fisuras en la región del encendido del arco.
b.
La zona donde se encendió el arco se torna dúctil y presenta menor
resistencia.
c.
Sobrecalentamiento con crecimiento de grano en la región del encendido
del arco.
d.
No sucede absolutamente nada.
J. A. A.
24
Técnicas Operativas.
4.-
5.-
6.-
Que tipo de defecto o discontinuidad puede ocurrir cuando se utiliza un arco muy largo en
la soldadura con electrodos básicos?
a.
Grietas o fisuras por endurecimiento.
b.
Inclusiones de escoria.
c.
Penetración excesiva.
d.
Poros.
Como podríamos evitar el efecto del soplo magnético cuando soldamos en la
extremidad de una pieza?
a.
Inclinar el electrodo en la dirección la opuesta a la del soplo magnético.
b.
Inclinar el electrodo en la misma dirección de del soplo magnético.
c.
Puntear las piezas con la menor cantidad de puntos posibles.
d.
Utilizar corriente continua en lugar de corriente alternada.
Que tipo de defecto o discontinuidad podría ocurrir cuando interrumpimos el arco al
retirar repentinamente el electrodo?
a.
Fisuras o grietas en el cráter.
b.
Inclusión de escoria.
c.
Porosidad.
d.
Falta de fusión.
J. A. A.
25
Técnicas Operativas.
7.-
8.-
Que es lo que puede provocar falta de penetración en una junta soldada?
a.
Diámetro excesivo del electrodo.
b.
Material de mala soldabilidad.
c.
Tensiones en la junta a ser soldada.
d.
Excesivo numero de pasadas.
Como podríamos explicar el aumento de la dureza en la región inmediatamente cercana al
cordón de soldadura.
a.
Precalentamiento de la pieza a ser soldada.
b.
Enfriamiento lento de la pieza.
c.
Enfriamiento rápido de la pieza.
d.
El contenido de carbono del metal de base inferior al 0,22%.
<<<W>>>
J. A. A.
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