universidad tecnológica de querétaro

Universidad
Tecnológica de
Querétaro
Firmado digitalmente por Universidad
Tecnológica de Querétaro
Nombre de reconocimiento (DN):
cn=Universidad Tecnológica de Querétaro,
o=Universidad Tecnológica de Querétaro,
ou, [email protected], c=MX
Fecha: 2012.10.05 10:19:16 -05'00'
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA
DE QUERÉTARO
Nombre del Proyecto:
“CAPACITACIÓN PARA PROCESOS DE SOLDADO”
Empresa:
LINCOLN ELECTRIC MANUFACTURA SA DE CV.
Memoria
Que como parte de los requisitos para obtener
El título de:
TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO
EN ELECTRÓNICA Y AUTOMATIZACIÓN
Presenta:
JORGE ARTURO SANCHEZ SERRATO
Ing. Tania Judith Ortiz Ortiz
Ing. Cutberto Vázquez Escalante
Asesor de la UTEQ
Asesor de la Empresa
Santiago de Querétaro, Qro. Octubre 2012.
1
Resumen
En esta memoria se describen la importancia de la elaboración de este manual y
los cursos que se darán y que estarán enfocados no solo a las áreas de
producción en soldadura, sino también a jefes y personas relacionadas con el
proceso, integradas a la cartera de clientes de la empresa LINCOLN ELECTRIC
MANUFACTURA SA DE CV. Y con ello resolver los diferentes problemas que se
pueden presentar en los diferentes procesos de soldadura y áreas de trabajo.
Comenzaremos desde lo que fue la detección de problemas en las diferentes
plantas y los riesgos que conllevan, lo que se propuso y se ofreció para poder
evitarlas, la planeación de las diferentes actividades a llevar a cabo y como se
integrarían en los esquemas de trabajo de estas empresas, mejorar procesos y
evitar tiempos muertos, accidentes. Implementar tiempos para realizarlo y desde
luego la puesta en marcha de este proyecto. Con la elaboración de este manual y
la implementación de cursos, los resultados esperados para las empresas son:
seguridad del personal, reducción de tiempos muertos, paros de líneas, y mejorar
por supuesto la calidad en la producción de piezas.
2
Abstract
In this report, it is described the importance of this manual´s development
and the directions in which it will be taken and will be focused, not only in the
production area, but also to bosses and people related to the this same process.
They
are
integrated
to
the
client´s
portfolio
of
LINCOLN
ELECTRIC
MANUFACTURA SA DE CV enterprise. With this we expect to resolve the different
types of problems which can take part in the soldiering process and in the work
areas. We will start from what we called the detection of problems in the different
areas and the risks, what was purposed and was offered to avoid these situations,
the planning of different activities to develop, and how they would be integrated in
the enterprise´s schemes of work, in order to improve the development and avoid
the wasted times, accidents, to set up the time so it can be realized. With the
development of this manual and the implementation of the courses, the results
expected for the enterprise are: staff security, reduction of wasted time, avoid the
rework, and the improvements of the pieces productions
3
Agradecimientos
Principalmente agradezco a Mi Dios que me dio la oportunidad de poder
concluir esta etapa de superación personal y me permitió cumplir con uno de los
objetivos que se vienen más adelante a nivel profesional. También quiero
agradecer a mis compañeros de la universidad por tenerlos siempre ahí en
cualquier momento, por sus consejos, regaños y por haber compartido su
experiencia, tiempo, vivencias, enojos y demás conmigo.
También agradezco a todos mis profesores por su tiempo, por compartir su
experiencia y todo lo que saben con un servidor, por guiarme en este proceso, por
sus consejos y recomendaciones tanto académicas como personales, por siempre
estar ahí cuando uno requería de su ayuda y por su paciencia.
A mis jefes y compañeros de trabajo que me brindaron las facilidades para
poder ir a la Universidad y concluir este proceso, por tener su apoyo, comprensión
y su confianza.
Y un agradecimiento especial a lo más querido que tengo, mi familia, por su
apoyo incondicional, por estar siempre ahí conmigo en todo momento y
aguantarme. Y sobre todo a mi hija la cual es una de la que siempre me apoyo
aun sabiendo que a veces no estaría ahí para dormirla.
Y desde luego a la Ing. Tania Ortiz por su apoyo, ayuda, regaños y
consejos.
4
ÍNDICE
Página
Resumen ......................................................................................................... 2
Abstract ........................................................................................................... 3
Agradecimientos.……………………………………………………………………………………………………………..4
Índice .............................................................................................................. 5
I. INTRODUCCIÓN ......................................................................................... 7
II. ANTECEDENTES ....................................................................................... 8
III. JUSTIFICACIÓN ........................................................................................ 9
IV. OBJETIVOS............................................................................................. 10
V. ALCANCES .............................................................................................. 11
VI. FUNDAMENTACION TEORICA .............................................................. 12
VII. PLAN DE ACTIVIDADES........................................................................ 16
VIII. RECURSOS MATERIALES Y HUMANOS ............................................ 18
IX. DESARROLLO DEL PROYECTO .......................................................... 19
Datos de la empresa ..................................................................................... 19
Giro de la empresa........................................................................................ 19
Contenido del manual ................................................................................... 23
A. Introducción al curso ........................................................................... 23
B. Invitación a una buena actitud ............................................................ 23
C. Seguridad aplicada a procesos de soldadura ..................................... 29
5
D. Historia de los procesos de soldadura ................................................ 41
E. Fundamentos de los procesos de soldadura ...................................... 47
F. Fundamentos de los procesos de soldadura MIG ............................... 48
G. fundamentos de los procesos de soldadura FCAW ......................... 103
H. Técnicas de operación y ajuste en los procesos de soldadura......... 129
I. Teoría básica de aporte para acero al carbón e inoxidables .............. 130
J. Condiciones para la aplicación de una soldadura de calidad ............ 131
K. Simbología básica de soldadura ....................................................... 135
X. RESULTADOS OBTENIDOS ................................................................. 137
XI. ANALISIS DE RIESGO .......................................................................... 139
XII. RECOMENDACIONES ......................................................................... 141
XIII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................... 142
6
I. Introducción
El proyecto que se manifiesta a lo largo de esta memoria técnica fue
desarrollada en la empresa LINCOLN ELECTRIC MANUFACTURA SA DE CV.
durante el periodo de Abril – Agosto del 2012. En esta memoria se presentaran
de forma ordenada los pasos y rutas que se siguieron para la elaboración de
este manual, el porqué del mismo y los objetivos que se piensan lograr con la
integración de esta herramienta a las diferentes empresas a las que se les
implementará este servicio.
El nombre que se le asigno a este proyecto fue de “Programa de
entrenamiento GMAW (Gas metal arc welding), soldadura de arco mediante
gas.
Este manual es de entrenamiento y sus cursos se desarrollan para
soldadores, operadores y jefes de área de las distintas empresas con las cuales
LINCOLN ELECTRIC MANUFACTURA SA DE CV. tiene relación comercial;
con la finalidad de proveer a sus soldadores, operadores y jefes de área mayor
información sobre este proceso de soldadura y dar herramientas sobre sus usos
y aplicaciones, para la realización de un trabajo de mayor calidad, eficiencia y
acabado, y evitar accidentes, retrabajos y malos usos con este proceso que
pueden causar a la empresa
riesgos en la seguridad de los operarios y
pérdidas monetarias.
7
II. Antecedentes
La empresa LINCOLN ELECTRIC MANUFACTURA SA DE CV. Es una
empresa dedicada inicialmente al ramo de la soldadura y todos los procesos
que esta trae consigo. Como consecuencia cuenta con infinidad de clientes con
los cuales mantiene una relación comercial, entre ellos MARTIN REA, CROWN,
METALSA, MAXION FUMAGALLY, BOSAL, solo por mencionar algunos. En
todas estas empresas manejan procesos de soldadura y cada una de ellas tiene
diferente proceso y aplicación de acuerdo a lo que estén fabricando.
La realización de este manual y de la implementación de cursos surge
como una necesidad del cliente ya que en varios visitas que se realizaron se
detectó que la gente desconocía de conceptos básicos para soldar, sin contar
con los conocimientos pertinentes, la práctica insegura y carentes del
conocimiento para
ajustar o conocer los equipos de forma más específica,
reflejándose en pérdidas monetarias por uso inadecuado, mantenimiento de
equipos, tiempos muertos etc.
Por otra parte se tenían problemas de aplicaciones de soldadura, con
ajustes inadecuado de parámetros, paros técnicos, mala apariencia en piezas.
8
III. Justificación
Con este manual y la implementación de cursos se pretende disminuir los
problemas que se están presentando en el momento de la aplicación de
soldadura que se generan en las distintas empresas orientando, capacitando y
dando herramientas a la gente para la mejor realización de su trabajo para
evitar tiempos muertos y reducir costos.
Ayudará a que el soldador se sienta con la confianza de poder manipular
un equipo, para ajustarlo a los parámetros que son los indicados para la
obtención de trabajo de mayor calidad.
Ayudará a los jefes para conocer y saber que es lo que su gente a su
mando esta realizando y si lo que hacen es correcto.
Ayudará a la empresa a reducir costos en la metodología de su proceso y
a garantizar trabajos de mejor calidad, apariencia. Reduciendo costos en el
proceso mismo.
Ayudará a concientizar en el ejercicio seguro de su trabajo, bajo normas
y estándares adecuados.
Ayudará a fortalecer la relación comercial entre empresas y a generar
nuevas opciones en las que se puede trabajar mutuamente para el beneficio de
ambas.
9
IV. Objetivo
El objetivo principal es fortalecer la relación con las empresas clientes
usuarias de los equipos de Lincoln, que cuenten con una guía sólida para
futuras personas que se integren a las diferentes empresas a las que se les
entregará el manual y se realizarán estos cursos así como a las personas que
actualmente están en ellas.
Reducir costos con piezas que se desechan, eliminar tiempos muertos
por malas configuraciones de equipos y regulaciones de los mismos.
Evitar accidentes por desconocimiento de operaciones, conexiones y
situaciones inseguras.
Que la empresa sienta la seguridad que su gente sabe lo que hace y
sepa responder ante alguna eventualidad que llegue a surgir.
10
V. Alcance
Al término de este programa de capacitación el soldador será capaz de
reconocer las medidas de seguridad necesarias para una aplicación controlada
y cuidado de su equipo de trabajo, también tendrá los conocimientos técnicos
necesarios para el mejoramiento de su habilidad práctica en la ejecución de una
soldadura de calidad y podrá identificar, solucionar y prevenir los defectos en
soldadura.
11
VI. Fundamentación Teórica
Descripción de procesos de soldadura y nomenclaturas a utilizar:

SHIELDED METAL ARC WELDING (SMAW): Soldadura con electrodo
revestido manual.

GAS METAL ARC WELDING (GMAW): Soldadura con alambre macizo
continúo bajo protección gaseosa.

GAS TUNGSTEN ARC WELDING (GTAW): Soldadura con electrodo de
Tungsteno bajo gas inerte.

GAS SHIELDED FLUX CORED ARC WELDING (GSFCAW): Soldadura
con electrodo tubular bajo protección gaseosa.

SELF SHIELDED FLUX CORED ARC WELDING (SSFCAW): Soldadura
con electrodo tubular auto protegido.

SUBMERGED ARC WELDING (SAW): Soldadura por arco sumergido.
Contenido del manual:
 INTRODUCCIÓN.
 INVITACIÓN A UNA BUENA ACTITUD.
 SEGURIDAD APLICADA AL PROCESO DE SOLDADURA.
 HISTORIA DE LOS PROCESOS DE SOLDADURA.
 FUNDAMENTOS DE LOS PROCESOS DE SOLDADURA CON ARCO
ELECTRICO.
12
 FUNDAMENTOS DE LOS PROCESOS DE SOLDADURA GMAW.
 FUNDAMENTOS DE LOS PROCESOS DE SOLDADURA FCAW.
 TÉCNICAS
DE
OPERACIÓN
Y
AJUSTE
DE
VARIABLES
EN
MAQUINAS SOLDADORAS.
 TEORÍA DE MATERIALES DE APORTE
DE ALEACIONES DE
ALUMINIO CARBÓN Y ACERO INOXIDABLE.
 CONDICIONES
PARA LA APLICACIÓN DE SOLDADURA
CALIDAD.
 SIMBOLOGÍA DE SOLDADURA.
 EVALUACIÓN.
EQUIPO PARA PROCESO Y SMAW
Electrodo
Porta electrodo
Pieza de Trabajo
Cable del
pota electrodo
Mesa de Trabajo
Pinza de tierra
Cable de Pinza de tierra
Fuente de Poder
13
DE
EQUIPO PARA PROCESO GMAW
EQUIPO PARA PROCESO GTAW
Manguera de gas
Regulador/Flujometro de gas
Antorcha para soldar
Pieza de trabajo
Cable de fuerza
Maquina de soldar
14
EQUIPO PARA PROCESO GSFCAW
EQUIPO PARA PROCESO SSFCAW
15
VII. Plan de actividades
Temas a impartir por día:
Día uno.

INTRODUCCIÓN.

INVITACIÓN A UNA BUENA ACTITUD.

SEGURIDAD APLICADA AL PROCESO DE SOLDADURA.

HISTORIA DE LOS PROCESOS DE SOLDADURA.

FUNDAMENTOS DE LOS PROCESOS DE SOLDADURA CON ARCO
ELÉCTRICO.
Día dos.

FUNDAMENTOS DE LOS PROCESOS DE SOLDADURA GMAW.

FUNDAMENTOS DE LOS PROCESOS DE SOLDADURA FCAW.

TÉCNICAS
DE
OPERACIÓN
Y
AJUSTE
DE
VARIABLES
EN
MÁQUINAS SOLDADORAS.
Día tres.

TEORÍA DE MATERIALES DE APORTE DE ALEACIONES DE
ALUMINIO CARBÓN Y ACERO INOXIDABLE
Día cuatro.

CONDICIONES
PARA LA APLICACIÓN DE SOLDADURA
CALIDAD.

SIMBOLOGÍA DE SOLDADURA.
16
DE

EVALUACIÓN.
Gráfica de Gantt dónde se muestras las actividades para la implementación de
la elaboración del manual de capacitación:
PLAN DE ACTIVIDADES
SEM
1
SEM
2
SEM
3
SEM
4
SEM
5
Visita con clientes
Identificación de
problemas
Platica con soldadores
Platica con jefes de área
Plantear programa con
gerente de Lincoln
Aprobación de cliente y
gerente de Lincoln
Selección de temas
Búsqueda de información
en manuales
Solicitud de información
con especialistas
Aprobación de temas con
clientes y Lincoln
Realización de manual
Revisión de manual
Presentación de manual
Programación para días de
cursos
Gráfica de Gantt
17
SEM
6
SEM
7
SEM
8
SEM
9
SEM
10
SEM
11
VIII. Recursos materiales y humanos
Listado de materiales para elaboración de manual.

Computadora.

Internet.

Manuales de procesos de soldadura.

Manuales de maquinas de soldar.

Asesorías con técnicos de empresa.

Bitácoras de reconocimiento en campo para detección de
problemas.

Información de las empresas sobre fallas y paros en procesos,

Determinar fechas y citas con empresas.

Revisiones con gerente de unidad de negocios.

Revisiones con gerente nacional de ventas.

Hojas para manual.

Impresora.

Acetatos.
18
IX Desarrollo del proyecto
Datos de la empresa.
La empresa con la cual se realiza este proyecto es LINCOLN ELECTRIC
MANUFACTURA SA DE CV, se encuentra ubicada en el Parque industrial
Bernardo Quintana. Avenida del Marques No: 38-11. En el municipio del
Marques, Querétaro.
Giro de la empresa:
La empresa se dedica a la fabricación de productos, equipos,
consumibles, accesorios y todo lo relacionado a soldadura, desde lo que son
varillas de electrodo hasta electrodos especiales, lo que son procesos
semiautomáticos y automáticos, o desde equipos para reparaciones ligeras o
para sectores automotrices. Así como tiene una amplia gama de accesorios
para el soldador y equipo para el mismo.
La idea de este manual y la impartición de curso surgieron de la visita a
varias de las empresas con las que LINCOLN ELECTRIC MANUFACTURA SA
DE CV, mantiene una relación comercial, ya que constantemente tenían paros
técnicos ya que los operadores de equipos manipulaban los mismos y
desajustaban parámetros establecidos para que el equipo funcionará
correctamente.
19
También debido a que a pesar de saber soldar y tener muchos años
haciéndolo los soldadores desconocen el tipo de proceso y sus fundamentos y
solo aplican de forma empírica un cordón de soldadura.
En varias de las visitas se detectó que las condiciones para el trabajo no
eran las apropiadas, y se corrían riesgos que podían ser fatales. Ya que se
desconocía la peligrosidad del manejo de gases y los grandes riesgos para la
salud por mal manipuleo de los mismos.
Se detectó que no se utilizaba el equipo adecuado para la realización del
trabajo y por lo tanto sucedían accidentes, como quemaduras, tropezones y
lesiones de vista.
Las piezas que se fabricaban salían con defectos y como no se podían
volver a utilizar provocaba gastos para la compañía lo cual venía de la mala
calibración de equipos y desconocimientos del mismo, así como del proceso
que utilizan.
Se tomó la decisión de hacer un manual e impartir cursos para el proceso
GMAW ya que por el momento es el más utilizado a nivel industrial.
De igual forma se incluyo el proceso FCAW para alambre Innershield
(con protección interna de fundente) y Outershield (sin protección de fundente),
ya que también son alambres pero con diferente especificación y para otro tipo
20
de materiales para soldar y el cual es utilizado por una de las empresa que se
visitó y en la cual tenían problemas.
Después de detectar todos estos inconvenientes, se planteó al gerente
de la sucursal de LINCOLN ELECTRIC MANUFACTURA SA DE CV, la
elaboración de un manual de procedimientos acompañado por un curso para
reforzar y orientar a soldadores y jefes de área para la mejora de procesos,
reducción de costos, reducción de tiempos muertos, evitar accidentes, reducir
piezas con malas aplicaciones y como conocimiento general ya que estas
empresas la soldadura es una actividad fundamental.
Después de un análisis en el cual se vio que ventajas y desventajas que
se podía presentar con la implementación de esta capacitación con los
diferentes clientes, se presentó la necesidad a la dirección general de la
empresa, la cual la revisó y la aprobó.
Con
la
autorización
de
la
gente
de
LINCOLN
ELECTRIC
MANUFACTURA SA DE CV, se planteó esta posibilidad a jefes de área, y
directivos de las empresas, dándoles a conocer los beneficios que tendrían, las
mejoras con las que se contarían y el ahorro que con esto se lograría.
En las citas con directivos de las diferentes empresas clientes se les
explicó el objetivo de la capacitación sin costo, los beneficios del mismo y que
era parte del servicio que la empresa LINCOLN ELECTRIC MANUFACTURA
SA DE CV, ofrece a sus clientes.
21
La respuesta de los clientes tardo de tres a cinco días afortunadamente
todos favoreciendo a que se elaborará este manual y se realizarán los cursos
de capacitación a la gente de sus respectivas empresas
relacionadas con
soldadura, y personas ligadas a la misma. Las capacitaciones se realizarán en
tres días cada uno de dos horas en las cuales se incluirá tanto teoría como
práctica.
El manual fue entregado para que fuera revisado en primera instancia
por el gerente de LINCOLN ELECTRIC MANUFACTURA SA DE CV, zona
Querétaro, y después de su aprobación fue revisado por de otras sucursales del
país. Después de la aprobación vino la presentación a jefes de área y
directivos, para ver si tenían alguna observación al respecto o pensaban que se
debía incluir un tema más o si algo del manual no querían que se presentara.
Con las opiniones de los directivos se realizaron algunas modificaciones
de acuerdo a lo que solicitaron y se logro la aprobación del manual y de la
impartición de cursos.
Los cursos comenzarán a impartirse a partir del mes de Noviembre y
Diciembre en distintos días, ya que son los meses en que este tipo de
empresas bajan sus niveles de producción por lo tanto el tiempo
y la
disponibilidad pueden ser mejor aprovechadas sin afectar a las empresas en
sus operaciones.
22
Contenido del manual:
A.- INTRODUCCION AL CURSO.

Presentación del personal de Lincoln.

Presentación de objetivo y alcance del programa de capacitación.
B.- INVITACIÓN A UNA BUENA ACTITUD.

Actitud profesional.
La actitud del profesional de formación debe ser coherente, positiva y
emprendedora, coherente porque no podemos estar “preparándonos” para
llegar a la meta conjunta de ser profesionales, si no actuamos en el camino
como tales, con respeto, perseverancia, humildad y autocrítica.
Positiva porque necesitamos tomar los posibles errores o desaciertos
que seguramente tendremos en nuestra vida profesional, estudiantil (y
personal) no como un obstáculo permanente sino como la motivación y
aprendizaje propios de la vida…..de nuestra vida.
Y con emprendedora me refiero a no esperar que nos digan que
hacer. Muchos estudiantes, suelen conformarse con la información que se
da en clase, sin expandir sus conocimientos ni esclarecer por completo sus
inquietudes, o realizan las actividades que se les asigna nada más.
23
La actitud de un profesional en formación debe ser la de compromiso
consigo mismo, esforzarse continuamente, dedicar el tiempo que sea
necesario a sus actividades en clase y extra clase, ir a clases previamente
leyendo el tema del día para que de esta forma fluya con mayor facilidad la
comunicación con su maestro, el cual debe preparar las clases con
antelación y estar presto a las interrogantes que probablemente puedan
tener los profesionales en formación, si se establecieran reglas entre
maestros y alumnos es necesario cumplirlas a cabalidad, para mantener el
respeto y cordialidad entre ambos. No olvidemos que el profesor es nuestro
guía mas es nuestra responsabilidad el camino que tomemos y que
deseemos vivir.

Ética.
Cada persona es protagonista de su propia vida y, por lo tanto, de su
existencia moral. Teniendo en cuenta un conjunto de ideas, valores y criterios,
toma determinadas decisiones y enjuicia el comportamiento de los demás. La
ética pretende esclarecer filosóficamente la esencia de la vida moral, con el
propósito de formular normas y criterios de juicio que puedan constituir una
valida orientación en el ejercicio responsable de la libertad personal.
La Ética es la parte de la filosofía que estudia la vida moral del hombre.
Se centra en una dimensión particular dentro de la realidad humana: el
comportamiento libre de la persona y, por ende, su conducta responsable.
24
Para comprender el trasfondo Ético fundamental en todo quehacer profesional,
primero
conviene
analizar
que
se
entiende
por
profesión.
Profesión es toda actividad personal, estable y honrada puesta al servicio de los
demás y en beneficio de uno mismo, a impulsos de la propia vocación y con la
dignidad que corresponde a la persona humana, con el fin de contribuir al bien
común. La profesión hunde su raíces en lo mas profundo del hombre: tiene una
dimensión vocacional ya que “se nació” para desempeñar esa determinada
ocupación.

Integridad.
Comúnmente cuando nos dedicamos a las funciones del día a día nos
concentramos en cuáles son nuestras responsabilidades, cómo producir
resultados y alcanzar objetivos y con qué recursos podemos contar para llevar a
cabo nuestras tareas de la forma más eficiente y en el menor tiempo posible.
Sin embargo, por lo general no nos tomamos el tiempo de contemplar la
influencia que las decisiones que tomamos tienen sobre nuestro entorno
inmediato y sobre las personas con quienes trabajamos y cómo esto repercute
sobre nuestro desarrollo personal y profesional. Hayamos sido conscientes de
esto o no en el pasado, las decisiones que tomamos todos los días son en
efecto un reflejo veraz de nuestra ética e integridad personal.
Las personas íntegras son aquellas que actúan ética e intachablemente,
son honradas y sinceras, de modo que se ganan la confianza de su entorno,
25
admiten sus errores o desaciertos con humildad y honestidad, no dudan en
señalar las acciones poco éticas de los demás, tienen posturas claras y se
adhieren a sus convicciones, aunque resulten impopulares, cumplen su palabra
y se caracterizan por la responsabilidad y la profesionalidad.

Honestidad.
Si alguna vez hiciéramos un listado de las cualidades que nos gustaría
encontrar en los empleados, seguramente enunciaríamos la honestidad,
porque garantiza confianza, seguridad e integridad. Un empleado honesto es
aquel que aspira a observar los códigos de conducta y ética más elevados, que
es leal a los principios de la empresa u organización en la que labora y cuyas
decisiones se basan en discernir claramente entre lo que es correcto y lo que es
erróneo. Honestidad significa no hacer nunca un mal uso de lo que se nos
confía, no mentir continuamente, no simular trabajar, no cumplir con los
compromisos hechos, no dar información confidencial a un tercero, no aceptar
sobornos, no trabajar bajo el efecto del alcohol o las drogas y no utilizar los
recursos de la empresa para beneficio personal, entre otros.
Los trabajadores de confianza y considerados honestos pasan a tener
conductas criminales cuando convergen la necesidad, la oportunidad y la
justificación. El trabajador desea obtener mayor ingreso, estatus, éxito, siente
que el fin justifica los medios; aprende a identificar las oportunidades y, lo que
es peor aún, mantiene una auto-imagen de honestidad y respeto.
26

Responsabilidad.
En el trabajo, la responsabilidad es esencial, por un lado la personal y,
por otro, la impuesta por una autoridad.
¿Por qué es necesaria esta virtud para el cumplimiento de un trabajo? Es
sencillo, mientras más responsable es una persona su desempeño es mayor y
los resultados se concretan en pro de un objetivo común.
Las distintas perspectivas La responsabilidad se aprende en la medida
en que se asimila el trabajo como virtud.
Así, para algunos ser responsable es sinónimo de llevar una carga
pesada en la vida; en cambio, una persona que tiene bien asimilado el concepto
encontrará sus propias motivaciones para cumplir con sus compromisos.
¿La responsabilidad es tu debilidad o fortaleza? La responsabilidad con que
una persona se desempeña en un trabajo es su carta de presentación ante la
empresa, ésta incluye su capacidad para lograr metas, administrar el tiempo,
sus actividades y tener una idea clara sobre su rendimiento.
Cuando se detecta que el nivel de respuesta no es el óptimo, se
recomienda reflexionar dónde parte esta deficiencia: de un concepto erróneo,
una experiencia personal previa, falta de motivación; debido a una opinión
negativa sobre el desempeño o, simplemente, del manejo inapropiado de las
emociones.
27
Cuando la persona se hace consciente de qué está creando
interferencias para la consecución adecuada de sus metas, puede trabajar en
ello para convertir su debilidad en una fortaleza.
Decálogo de una persona responsable:
1. Cumple con sus promesas y compromisos no porque le sean impuestas sino
por la conciencia de hacerlo.
2. Respeta sus tiempos: llega a la hora prevista y cumple con sus entregas. 3.
Se apega a las normas con humildad, porque está consciente que su trabajo es
tan importante como el de los demás en el cumplimiento de un objetivo.
4. Comprende que su éxito o fracaso están relacionados con su capacidad de
respuesta. Asume las consecuencias de sus actos.
5. Persevera para cumplir con el deber que se le asignó con calidad.
6. Busca responsabilidades mayores y se impone metas.
7. Encuentra sus propias motivaciones y se alegra de que su contribución sea
significativa.
8. Sólo acepta el trabajo que puede realizar. Delega responsabilidades sólo en
función de que el objetivo se concrete.
9. Sabe que las excusas y explicaciones son innecesarias y dañan su imagen.
10. Se impone disciplina.
28
Consejos para hacer de la responsabilidad una fortaleza: Planear
adecuadamente las actividades y cumplir con ellas en el tiempo justo y con la
calidad necesaria.
Comprometerse con lo que se está haciendo: esforzarse, participar,
cooperar y aumentar el rendimiento.
C.- SEGURIDAD APLICADA AL PROCESO DE SOLDADURA.

Introducción a la seguridad.
La soldadura por arco es una ocupación segura cuando se toman las
medidas suficientes para proteger al soldador de posibles riesgos. Cuando se
pasan por alto o se ignoran estas medidas, sin embargo, los soldadores pueden
encontrarse con peligros como el choque eléctrico, sobre exposición a humos y
gases, radiación de arco, incendio o explosión, que pueden provocar lesiones
graves o aun fatales.

Equipo recomendado para la seguridad del soldador.
Los soldadores al igual que los bomberos, deben usar ropa que les
proteja de las quemaduras. De todas las lesiones de los soldadores, las
quemaduras son las mas comunes a causa de las chispas que caen sobre la
piel descubierta. Los arcos de soldadura son muy intensos, y pueden provocar
quemaduras en la piel y en los
ojos con solo unos pocos minutos de
exposición. El equipo real varia según la tarea que se esté realizando, pero
29
generalmente se debe usar ropa protectora que permita libertad de movimientos
y al mismo tiempo proporciones una cobertura adecuada contra las
quemaduras causadas por chispas, salpicaduras de soldadura y radiación del
arco. Existen muchos tipos de ropa que pueden proteger de la exposición a la
radiación ultravioleta, que aparece como una quemadura de la piel (muy similar
a una quemadura por el sol). En las peores condiciones, sin embargo, la
radiación excesiva puede provocar quemaduras graves y cáncer de piel.
A causa de su durabilidad y resistencia al fuego, se recomienda la ropa
de lana y no la sintética (que no se debe usar nunca, por que se funde cuando
está expuesta al calor extremo) o de algodón, a menos que este tratada
especialmente para la protección contra incendio. Si fuera posible aceite, ya
que en presencia de oxigeno estas sustancias pueden inflamarse y quemarse
de modo incontrolable.
Evite arremangarse y doblar sus botamangas, ya que las chispas o el
metal caliente podrían depositarse en los pliegues; además, use sus pantalones
fuera de sus botas. A propósito de este tema se recomienda utilizar botas de
cuero de caña alta con puntería de acero (especialmente cuando re realice
trabajo pesado).
Otros tipos de ropa protectora para trabajo o situaciones especialmente
peligrosas, son los siguientes; trajes incombustibles, delantales, pantalones
30
ajustados, mangas de cuero, y capas, y sombrero para utilizar debajo de la
careta.
Deben usarse siempre guantes gruesos incombustibles, como los de
cuero, para proteger las manos de quemaduras, cortes y rasguños. Además,
siempre que estén secos y en buenas condiciones, ofrecerán un aislamiento
contra el choque eléctrico.
La palabra clave en lo que refiere a un choque eléctrico es seco. La
humedad puede aumentar la posibilidad y gravedad de un choque eléctrico. Si
se trabaja en condiciones húmedas o transpira intensamente, debe tener mas
cuidado en aislar su cuerpo de las piezas eléctricamente “vivas”, así como de
las piezas de trabajo y otras piezas metálicas conectadas a tierra.

Riesgos más comunes durante el proceso de soldadura.
* Humos y Gases.
Debido a las variables implicadas en la generación de humo y gas en la
soldadura por arco, el corte y procesos asociados (como el proceso y el
electrodo de soldadura, el material base, los recubrimientos del mismo, y otros
posibles contaminantes del aire).
Las siguientes precauciones serán validadas para todos los procesos de
soldadura por arco.
31
El Penacho de Humo, contiene partículas solidas provenientes de los
materiales consumibles, el metal base y el recubrimiento de este. Para la
soldadura por arco común de acero dulce, según sea la cantidad y duración de
la exposición a estos humos, la mayoría de los efectos inmediatos o de corto
plazo son temporarios, e incluyen síntomas de que maduras de los ojos y la
piel, mareo, nauseas y fiebre. Por ejemplo, los humos de Zinc pueden causar
fiebre humos metálicos, que es una afección temporal similar al resfrío.
La exposición de largo plazo a los humos de la soldadura puede originar
siderosis (deposito de hierro en los pulmones) y puede afectar la función
pulmonar. También se han informado bronquitis y algunas fibrosis de pulmón.
Algunos materiales consumibles contienen ciertos compuestos en
cantidades que pueden requerir ventilación y/o evacuación especial. Estos
productos de ventilación especial pueden identificarse mediante las etiquetas
del envase. Si los productos de ventilación especial se utilizan en interiores,
puede ser necesario un respirador.
Algunos compuestos que pueden estar presentes en el humo de
soldadura, y sus efectos informados sobre la salud, en resumen son las
siguientes:
Bario: Pueden causar severo dolor de estomago, pulsaciones lentas, latidos
irregulares del corazón, zumbido de los oídos convulsiones y espasmos
musculares. En casos extremos puede causar la muerte.
32
Cadmio: Requiere precauciones extras. Este metal tóxico puede encontrarse
como enchapado en algunos aceros y sujetadores de acero, o la soldadura de
plata. Estos humos son fatales, la sobre exposición de estos humos son
suficientes para causar la muerte, los síntomas aparecen rápidamente y, en
algunas circunstancias la muerte unos pocos días después.
Cromo: Este material se encuentra en las listas de la Agencia Internacional para
la Investigación del Cáncer. El Cromo presenta riesgo carcinogénico para los
seres humanos. Los humos originados por el uso de aceros inoxidables,
revestimientos duros y otros tipos de materiales que contienen Cromo y/o
Níquel. Algunos de estos metales son reconocidos como causantes de cáncer
de pulmón.
Cobalto: Puede causar trastornos respiratorios y sensibilización pulmonar.
Cobre: La exposición prolongada a este humo provoca irritación en la piel y
decoloración en la piel y pelo.
Manganeso: Puede afectar el sistema nervioso central, dando como resultado
mala coordinación, dificultad para hablar, y temblor de los brazos y piernas.
Esta condición se considera irreversible.
Níquel: Presenta riesgos carcinogénicos. .
Sílice: La sílice cristalina esta presente en forma de polvo respirable sumergido
en el fundente del arco. La sobre exposición puede causar daño pulmonar.
33
Zinc: La sobre exposición del Zinc (proviene de metales galvanizados).
Los gases que resultan de un proceso de soldadura por arco presentan
también un riesgo potencial. La mayoría de los gases protectores (argón, helio y
dióxido de carbono) son atóxicos, pero cuando se liberan desplazan oxigeno del
aire que se respira, lo que provoca mareo, inconciencia e incluso la muerte, al
prolongarse el tiempo en que su cerebro este privado del oxigeno que necesita.
Pueden desarrollarse también monóxido de carbono, que puede presentar un
riesgo si los niveles presentes son excesivos.
* Radiación.
El calor y la radiación uv pueden causar irritación en los ojos y los
pulmones. Algunos compuestos desengrasantes como el tricloroetileno y el
percloroetileno pueden descomponerse a causa del calor y de la radiación
ultravioleta de un arco. Debido a la descomposición química de los materiales
desengrasantes a vapor bajo radiación ultravioleta, la soldadura por arco no
debe hacerse en la vecindad de una operación de desengrasado a vapor. En
estas zonas deben evitarse especialmente la soldadura por arco de carbón, la
soldadura por arco de tungsteno con gas y la soldadura por arco metálico con
gas, por que emiten más radiación ultravioleta que otros procesos. Además se
debe tener en cuenta que cuando la radiación UV pasa por el aire se forma
ozono y óxidos de nitrógeno. Estos gases provocan dolores de cabeza, de
pecho, irritación ocular y picazón en la nariz y en la garganta.
34
Existe una forma fácil de reducir los riesgos de exposición de los humos y
gases peligrosos: mantener la cabeza fuera del penacho de humo. A pesar de
que esto suene obvio, la falta de cumplimiento de este consejo es una causa
común de sobre exposición a humos y gases fuera de su zona de respiración, y
del lugar en general, por medio de ventilación natural, ventilación mecánica,
campañas de extracción fijas o móviles, o evacuación local por el arco.
Finalmente, si no puede suministrarse una ventilación adecuada, puede que
sea necesario usar un respirador aprobado.
* Ruido.
Existen dos buenas razones para usar orejeras o tapones auditivos:
A) Para que no penetren en los oídos las chispas o trozos metálicos que se
desplazan por el aire.
B) Para evitar la perdida auditiva que es el resultado de trabajar cerca de
equipos se soldadura por arco, fuentes de alimentación y procesos
(como corte por arco de carbón con aire o plasma) ruidosos.
Así como ocurre con la exposición de los ojos a la radiación, la duración y
la cantidad de veces que uno se expone a tantos niveles de ruido determinan el
grado de daño a la audición; por eso, debemos asegurarnos de evitar la
exposición repetida al ruido. Si no resulta posible reducir el nivel de ruido en su
35
origen (mediante el desplazamiento de los equipos o de uno mismo, la
utilización de las pantallas acústicas, etc.), entonces uno debe usar la
protección auditiva adecuada.
Si el ruido de la zona de trabajo se hace incomodo y provoca dolor de
cabeza o malestar de oídos, es síntoma de que se esta dañando la audición, y
deben colocarse inmediatamente tapones u orejeras auditivas.
De hecho es una buena idea el uso de protección auditiva en todo
momento, ya que la perdida de la audición es gradual y acumulativa con el
tiempo. El daño a la audición puede no notarse hasta que uno se someta a una
prueba completa de audición, y entonces podría ser tarde.
* Descargas Eléctricas.
El circuito del electrodo y tierra están eléctricamente energizados cuando
el equipo de soldadura está encendido. No toque las partes energizadas con la
piel desnuda o con la ropa mojada. Use guantes secos y sin agujeros para
aislar las manos.
Aíslese del circuito usando materiales secos. Asegúrese que el aislamiento sea
lo suficientemente grande para protegerle completamente de un contacto físico
con la pieza de trabajo o la tierra.
36
Además de las medidas de seguridad normales, si es necesario soldar en
condiciones eléctricamente peligrosas (lugares mojados, mientras se está
usando ropa húmeda, sobre estructuras metálicas, tales como láminas,
emparrillados o andamios, estando en posición ceñida, como sentado,
arrodillado o acostado. Si hay un gran riesgo de que exista contacto de forma
inevitable o accidental con la pieza de trabajo o con la tierra) use el equipo
siguiente:

Soldadora semiautomática de CD a VC.

Soldadora manual (electrodo revestido) de CD.

Soldadora de CA con control de voltaje reducido.
En la soldadura semiautomática o automática con alambre continuo, el
electrodo, carrete, cabezal, la boquilla o la pistola para soldar, también están
eléctricamente “vivos”. Asegurarse siempre que el cable de tierra tenga una
buena conexión eléctrica con el metal que está soldando. La conexión debe
estar lo mas cercana posible al área de soldadura.
Conectar el metal que va a soldar a una buena tierra eléctrica (tierra física).
Mantener el porta electrodo, pinza de tierra, cable de soldadura y equipo de
soldadura en condiciones de trabajo, buenas y seguras. Cambie el aislante si
está dañado.
Nunca sumergir el electrodo en agua para enfriarlo.
37
Nunca tocar simultáneamente las piezas eléctricamente “vivas” de los porta
electrodos conectados a dos soldadoras porque el voltaje entre las dos puede
ser el total de la tensión en vacío de ambos equipos.
Cuando trabaje en las alturas, use un cinturón de seguridad para protegerse de
una caída si sufre una descarga eléctrica.
* Fuego y Explosión.
Retire los objetos que presenten riesgo de incendio del lugar de soldadura. Si
no es posible, cúbralas para impedir que las chispas inicien un incendio.
Recuerde que las chispas de la soldadura y los materiales calientes pueden
atravesar fácilmente grietas y aberturas hacia las áreas circunvecinas. Evite
soldar cerca de tuberías de agua. Tenga un extinguidor al alcance.
Cuando se tengan que usar gases comprimidos en el lugar de trabajo, se deben
tomar precauciones especiales para evitar situaciones de peligro. Refiérase a
“Seguridad en la Soldadura y Corte” (Norma Z49.1 de ANSI) la información de
operación del equipo que se está usando.
Cuando no está soldando, asegúrese de que ninguna parte del circuito del
electrodo haga tierra con la pieza. El contacto accidental puede causar un sobre
calentamiento y crear un riesgo de incendio.
No caliente, corte o suelde tanques, tambos o contenedores hasta que se
tomen las medidas adecuadas que aseguren que no se produzcan gases
38
inflamables o vapores tóxicos de las substancias contenidas. Pueden producir
una explosión aún después de haber sido “limpiados”. Para informarse,
adquiera el boletín F4.1 de la AWS “Prácticas de Seguridad Recomendadas
para la Preparación de la Soldadura y Corte de Recipientes y Tuberías que han
Contenido Substancias Peligrosas”.
Destape las piezas de fundición o contenedores antes de calentarlos, cortarlos
o soldarlos. Pueden explotar.
El arco de la soldadura lanza chispas y salpicaduras por lo que debe usar su
protección libre de aceite, como camisas gruesas, pantalones sin valencianas,
zapatos altos y una gorra sobre su cabello. Use tapones en los oídos cuando
suelde fuera de posición o en espacios reducidos. Siempre use lentes de
seguridad con protectores laterales cuando se encuentre en el área de
soldadura.
Conecte el cable de tierra a la pieza de trabajo tan cerca como le sea posible.
Los cables de tierra conectados a la estructura del edificio o a otros lugares
alejados del área de soldadura aumentan la posibilidad de que la corriente pase
a través de las cadenas de elevación, los cables de grúa u otros circuitos
alternos. Esto puede causar riesgo de incendio o sobrecalentar las cadenas de
elevación o cables hasta provocar que fallen.
39
* Quemaduras.
Los rayos de un arco pueden quemar.
Use un protector con el filtro apropiado para proteger los ojos de las chispas y la
radiación del arco cuando suelde u observe una soldadura con arco abierto. La
careta y el filtro deben de cumplir con la norma ANSI Z87.1
Usar ropa adecuada hecha de material ignífugo y durable para proteger su piel
y la de sus ayudantes de los rayos del arco.
Proteja a otras personas que se encuentren cerca con pantallas no flamables
y/o adviértales que no vean el arco ni se expongan a los rayos del arco o a las
salpicaduras o metal calientes.
* tropiezos y caídas.
Para evitar tropiezos y caídas es importante que el lugar de trabajo se
mantenga limpio, así como evitar que los cables de maquinas o conexiones
lleguen a estorbar en el momento de soldar.
40
D.- HISTORIA DE LOS PROCESOS DE SOLDADURA.

Breve historia de la soldadura.
Es Indudable que el primer paso para la invención de la soldadura lo
produjo Sir Humphry Davy en 1801 cuando descubrió que era posible conducir
electricidad en el aire entre dos electrodos; ¡realmente descubrió el arco
eléctrico!
Los primeros electrodos en usarse fueron varillas sin ningún recubrimiento, las
cuales produjeron arcos inestables, cordones amorfos, excesivas salpicaduras,
y altísima fragilidad del metal de soldadura por causa de la contaminación del
charco.
En el proceso de desarrollo de la soldadura, se comenzaron a utilizar
revestimientos de diversos materiales orgánicos e inorgánicos; aunque en
principio se hizo simplemente para generar estabilidad al arco, más que para
producir soldaduras limpias.
En el año 1885, el ruso N. Bernardos, determina la posibilidad de generar un
charco metálico entre dos electrodos (un cátodo de carbón y un ánodo de
metal) para unir piezas metálicas. Él patenta el primer equipo de soldadura en
Inglaterra. Slavianoff es el primero en crear un electrodo (metálico) consumible,
en 1892.
El sueco Oscar Kjellberg, es el primero en patentar un electrodo revestido
(1907) fue el fundador de la compañía ESAB.
41
En USA (1912), los señores Strohmenger-Slaughter patentaron el primer
electrodo con grueso recubrimiento, el cual comenzó a utilizarse a nivel
industrial. Este tuvo una aceptación bastante lenta por causa de su precio.
Desde los inicios de la década de los 20’s, se comenzó a investigar sobre la
protección gaseosa para la operación de soldeo, pero por causa del desarrollo
del proceso SMAW, se perdió el interés por los procesos con atmosfera
protectora de gas.
Entre los años 1930 - 1935 las operaciones con el proceso SMAW alcanzaron
las áreas de infraestructura pesada; fue en aquellos tiempos que se
construyeron los primeros barcos totalmente soldados tanto en USA como en
Alemania.
Simultáneamente (año 1932) comenzaban a hacerse experimentos con
electrodos continuos protegidos por fundentes granulados, a partir del año 1935
se consolido el proceso SAW en la construcción de barcos y la fabricación de
tuberías; fue también en aquel año (1935) que se introdujo la utilización de la
Corriente Alterna, la cual frente a sus ventajas estaban sus dificultades en
cuanto a estabilidad del arco, causas que fomentaron la creación de mejores
revestimientos para los electrodos SMAW.
El primer proceso con protección gaseosa fue llamado HELIARC, denominado
así por causa que el primer gas de protección fue el Helio, y es el proceso
conocido como GTAW, en principio se utilizaba con CC, se fue optimizando al
42
utilizarlo con CA, y posteriormente con la implementación de las unidades de
Alta Frecuencia con lo cual se logro mayor estabilidad del arco así como la
posibilidad de soldar metales con alta conductividad térmica y de reducidos
espesores. Ya para el comienzo de la década de los 40’s, se consolidó el uso
del Argón como gas protector del arco.
Entre los años 1938 - 1940, se descubrió que por causa de las altas
temperaturas del centro del arco, los elementos del recubrimiento (fundente) al
descomponerse atómicamente; producían CO₂ ; de tal manera que resulto en
un
gas
de
excelentes
cualidades
como
agente
protector
del
arco.
El proceso GTAW se consolido en la producción de soldaduras sobre metales
muy reactivos, y de limitados espesores; de tal manera que aun existía una
falencia en cuanto a procesos productivos, es por esto que para el año 1948 se
creo el proceso GMAW partiendo del anterior; al imitar el Wolframio con un
electrodo de alambre continuo.
El proceso inicialmente utilizo gases activos (He, Ar) y posteriormente gas inerte
(CO2) los cuales hasta hoy se siguen utilizando. En aras de la generación de un
proceso de alta productividad, pero mas sencillo que el GMAW, se comenzó a
ensayar con electrodos revestidos de gran longitud, pero estos al ser enrollados
agrietaban y des adherían el recubrimiento; por ello y después de varias
investigaciones, para el año 1957 se lanzo al mercado el proceso FCAW, el
cual inicialmente se utilizaría con gas de protección y después sin este.
43
Hoy día encontramos gran variedad de electrodos para diferentes aplicaciones
tanto para construcción como también para reparación y recubrimientos duros,
para utilizarse con o sin gas. El avance tecnológico ha llevado a optimizar y a
derivar procesos, mas que a crear nuevos, tenemos por ejemplo las
aplicaciones laser, electroescoria, y hasta la creación de piezas completamente
por soldadura, sin ningún tipo de maquinado.
Es indudable que de los procesos productivos existentes; sean el FCAW y el
GMAW los de mayor trascendencia, estos se utilizan en la construcción de
líneas de tuberías, estructuras, tanques de almacenamiento; así como también
en la fabricación de elementos metálicos industriales.

Primer proceso de soldadura de metales.
La historia de la unión de metales se remonta a varios milenios, con los
primeros ejemplos de soldadura desde la edad de bronce y la edad de hierro en
Europa y el Oriente Medio. La soldadura fue usada en la construcción del Pilar
de hierro de Delhi, en la India, erigido cerca del año 310 y pesando 5.4
toneladas métricas.1 La Edad Media trajo avances en la soldadura de fragua,
con la que los herreros repetidamente golpeaban y calentaban el metal hasta
que ocurría la unión. En 1540, Vannoccio Biringuccio publicó a De la
pirotechnia, que incluye descripciones de la operación de forjado. Los artesanos
del Renacimiento eran habilidosos en el proceso, y la industria continuó
creciendo durante los siglos siguientes.2 Sin embargo, la soldadura fue
44
transformada durante el siglo XIX. En 1800, Sir Humphry Davy descubrió el
arco eléctrico, y los avances en la soldadura por arco continuaron con las
invenciones de los electrodos de metal por un ruso, Nikolai Slavyanov, y un
americano, C. L. Coffin a finales de los años 1800, incluso como la soldadura
por arco de carbón, que usaba un electrodo de carbón, ganó popularidad.
Alrededor de 1900, A. P. Strohmenger lanzó un electrodo de metal recubierto
en Gran Bretaña, que dio un arco más estable, y en 1919, la soldadura de
corriente alterna fue inventada por C. J. Holslag, pero no llegó a ser popular por
otra década.3
Hasta el final del siglo XIX, el único proceso de soldadura era la soldadura de
fragua, que los herreros han usado por siglos para juntar metales calentándolos
y golpeándolos. La soldadura por arco y la soldadura a gas estaban entre los
primeros procesos en desarrollarse tardíamente en el siglo, siguiendo poco
después la soldadura por resistencia. La tecnología de la soldadura avanzó
rápidamente durante el principio del siglo XX mientras que la Primera Guerra
Mundial y la Segunda Guerra Mundial condujeron la demanda de métodos de
junta confiables y baratos. Después de las guerras, fueron desarrolladas varias
técnicas modernas de soldadura, incluyendo métodos manuales como la
Soldadura manual de metal por arco, ahora uno de los más populares métodos
de soldadura, así como procesos semiautomáticos y automáticos tales como
Soldadura GMAW, soldadura de arco sumergido, soldadura de arco con núcleo
de fundente y soldadura por electroescoria. Los progresos continuaron con la
45
invención de la soldadura por rayo láser y la soldadura con rayo de electrones a
mediados del siglo XX. Hoy en día, la ciencia continúa avanzando. La soldadura
robotizada está llegando a ser más corriente en las instalaciones industriales, y
los investigadores continúan desarrollando nuevos métodos de soldadura y
ganando mayor comprensión de la calidad y las propiedades de la soldadura.
Se dice que es un sistema porque intervienen los elementos propios de este, es
decir, las 5 M: mano de obra, materiales, máquinas, medio ambiente y medios
escritos (procedimientos). La unión satisfactoria implica que debe pasar las
pruebas mecánicas (tensión y doblez). Las técnicas son los diferentes procesos
(SMAW, SAW, GTAW, etc.) utilizados para la situación más conveniente y
favorable, lo que hace que sea lo más económico, sin dejar de lado la
seguridad.

Diferentes procesos de soldadura con arco eléctrico.
1.- SHIELDED METAL ARC WELDING (SMAW): Soldadura con electrodo
revestido manual.
2.- GAS METAL ARC WELDING (GMAW): Soldadura con alambre macizo
continúo bajo protección gaseosa.
3.- GAS TUNGSTEN ARC WELDING (GTAW): Soldadura con electrodo de
Tungsteno bajo gas inerte.
4.- GAS SHIELDED FLUX CORED ARC WELDING
46
* (GSFCAW): Soldadura con electrodo tubular bajo protección gaseosa.
5.- SELF SHIELDED FLUX CORED ARC WELDING
* (SSFCAW): Soldadura con electrodo tubular auto protegido.
6.- SUBMERGED ARC WELDING (SAW): Soldadura por arco sumergido.
E.- FUNDAMENTOS DEL LOS PROCESOS DE SOLDADURA

Denominación
AWS para los procesos de soldadura con arco
eléctrico.
1.- SHIELDED METAL ARC WELDING (SMAW): Soldadura con electrodo
revestido manual.
2.- GAS METAL ARC WELDING (GMAW): Soldadura con alambre macizo
continúo bajo protección gaseosa.
3.- GAS TUNGSTEN ARC WELDING (GTAW): Soldadura con electrodo de
Tungsteno bajo gas inerte.
4.- GAS SHIELDED FLUX CORED ARC WELDING (GSFCAW): Soldadura con
electrodo tubular bajo protección gaseosa.
5.- SELF SHIELDED FLUX CORED ARC WELDING (SSFCAW): Soldadura con
electrodo tubular auto protegido.
6.- SUBMERGED ARC WELDING (SAW): Soldadura por arco sumergido.
47
F.- FUNDAMENTOS DEL PROCESO DE SOLDADURA MIG
*Historia y desarrollo del proceso MIG.
La historia de la Soldadura de Arco Metálico con Gas ó por sus siglas en inglés
GMAW (Gas Metal Arc Welding) tuvo su aparición industrial a finales de los
40as. Fue en el Instituto Memorial Battelle, donde Hobart y Devers quienes bajo
el patrocinio de la “Air Reduction Company” desarrollaron el primer sistema de
alimentación continúa para un alambre de aluminio con protección de gas argón
al 100 %. El uso de este proceso fue limitado a placas gruesas debido al alto
nivel de energía que se genera en la transferencia por rocío axial.
A principios de los 50as empleando grandes diámetros de electrodos de acero
protegidos con bióxido de carbono, el cual es un gas reactivo. El desarrollo del
proceso en esta etapa producía un nivel alto de salpicadura y debido al calor
generado por el arco no fue bien recibido por los soldadores.
A finales de los 50as se mejoró la tecnología de las fuentes de poder, aunado al
uso de electrodos de diámetros pequeños, en el rango de 0.9 a 1.6 mm (0.035”
a 0.062”) permitió implementar el uso de un modo discreto de transferencia
conocida como: transferencia por corto circuito. Este desarrollo redujo el aporte
térmico, lo que permitió la soldadura de materiales base de secciones delgadas
y además ofreció la oportunidad de soldar en todas posiciones.
48
A principios de los 60as, la investigación y desarrollo delas fuentes de poder
condujo a la introducción del modo GMAW por rocío pulsado. El objetivo que se
perseguía con esta idea era disminuir la salpicadura y eliminar los defectos por
falta de fusión. El proceso de arco pulsado integró los beneficios de la
transferencia por rocío axial: soldaduras limpias, libres de salpicadura y una
excelente fusión, con un aporte térmico bajo. El valor promedio, mas bajo de la
corriente que provee el GMAW-P permite que la soldadura se pueda realizar
fuera de posición con una mejor calidad que la obtenida con la transferencia por
corto circuito.
En los 90as continuó la investigación y desarrollo, evolucionando la tecnología
de las fuentes de poder. Lincoln Electric tomó el liderazgo, desarrollando una
plataforma de fuentes de poder, teniendo en mente, la optimización del arco. La
ahora muy ampliamente reconocida Tecnología de Control de la Forma de la
Onda fue incorporada a los sistemas de soldadura de Lincoln Electric con un
diseño de transformador basado en un inversor con un circuito de alta velocidad
con un control computarizado. Los programas electrónicos que se desarrollaron
proporcionan una serie de programas sinérgicos y no sinérgicos que optimizan
el arco de soldadura en los siguientes procesos: GMAW - Soldadura de Arco
Metálico con Gas. FCAW- Soldadura de Arco con Núcleo de Fundente. GTAW Soldadura de Arco con Tungsteno y Gas. SMAW - Soldadura de Arco Metálico
Protegido. CAC-A - Corte por Arco con Electrodo de Carbón. Entre los procesos
avanzados más nuevos como la Tecnología de Control de la Forma de Onda
49
está el de Transferencia por Tensión Superficial ó STT (por sus siglas en
inglés). El STT es un modo de transferencia de metal de soldadura de bajo
aporte térmico que se realiza con fuentes de poder reactivas de alta velocidad
para responder de forma instantánea las necesidades del arco. La fuente de
poder es un generador de formas de onda por lo que no es una fuente de
corriente constante ni una de voltaje constante.

Denominación AWS para el proceso GMAW
GAS METAL ARC WELDING (GMAW): Soldadura con alambre macizo continúo
bajo protección gaseosa.

Mecánica del proceso GMAW.
El proceso de soldadura de arco metálico con gas (GMAW), por definición, es
un proceso de soldadura en el que la unión se realiza debido al calor generado
por un arco que se produce entre un alambre, que es alimentado continuamente
y la pieza de trabajo. En este proceso se usa un gas proveniente de una fuente
externa de suministro que protege al charco de soldadura. Para la aplicación del
proceso GMAW, generalmente se conecta el electrodo en polaridad invertida
(CD+). Comúnmente este proceso también es conocido como MIG (Metal Inert
Gas) con el uso de gas inerte, aunque menos conocido como MAG (Metal
Active Gas) con un gas activo. En ambos casos, el proceso GMAW se utiliza
para soldar con una amplia variedad de electrodos sólidos de acero al carbono
50
y electrodos tubulares con núcleo metálico. Las aleaciones mas comunes
usadas en el proceso GMAW son: acero al carbono, acero inoxidable, aluminio,
magnesio, cobre, níquel, bronce al silicio y tubulares aleados con núcleo
metálico para revestimientos. El proceso GMAW se puede aplicar de forma
semiautomática, por automatización con robot o mediante automatización
rígida.
* Fuente de poder.
Las fuentes de poder tienen unas características de salida, diseñadas para
optimizar el desempeño del arco para un proceso de soldadura determinado.
Para el GMAW, las características de salida están en dos categorías:

Corriente constante.

Voltaje constante.
Cada uno de estos dos términos hace referencia a las características voltamper de las fuentes de poder y en cada caso, está en relación con la
pendiente de salida.
Las aplicaciones con corriente constante fueron confinadas a la soldadura de
aluminio GMAW, con alambres gruesos y un gran charco de soldadura o a las
de acero al carbono con diámetros y charco de soldadura grandes.
Las fuentes de poder de sólo corriente constante fueron más usadas en los
albores del proceso GMAW que lo que se usan hoy día, pero aún se siguen
51
usando en algunas soldaduras de aluminio. El diseño de la fuente tiene una
salida que se comporta de acuerdo a la curva de caída. En el modo de corriente
constante la DPCT (CTWD) determina la longitud del arco. Si aumenta la
DPCT, la longitud del arco también se incrementa. Esto representa un problema
para las aplicaciones semiautomáticas debido a la dificultad para mantener la
misma DPCT. Para contrarrestar este problema el voltaje de arco es controlado
por el alimentador que compensa los cambios en la longitud del arco. De esta
forma, si la DPCT se reduce, la velocidad de alimentación de alambre aumenta
y si se incrementa la DPCT la velocidad de alimentación de alambre disminuiría.
Las fuentes de poder con un diseño de voltaje constante proporcionan un
voltaje de arco específico para una cierta velocidad de alimentación de alambre,
preseleccionada. La curva volt-amper, comparativamente, tiene una pendiente
plana. Cuando la DPCT se incrementa en este tipo de fuentes de poder, se
reduce la corriente de soldadura. Y mientras la DPCT disminuye, hay un
incremento en la corriente de soldadura. El arco en este caso es como un
circuito en serie donde la DPCT actúa como la resistencia a la corriente. En
cualquier caso, el voltaje se mantiene igual y la longitud de arco no varía.
Las fuentes de poder diseñadas para GMAW requieren de elemento que
proporcione inductancia. La inductancia es un componente necesario para la
transferencia por corto circuito y para la globular a bajas velocidades de
52
alimentación de alambre. Aunque tiene poca utilidad en las transferencias por
rocío y en los procesos avanzados como la STT o la GMAW-P.
Es importante el control de variación de inductancia para la transferencia por
corto circuito ya que permite hacer ajustes al arco para reducir el chisporroteo y
mejorar el mojado de los bordes de la soldadura.
Las fuentes de poder de GMAW tradicionales tienen medidores análogos o
digitales que cuantifican el voltaje y la corriente. Estas son variables esenciales
y la precisión es muy importante para conseguir una buena calidad en la
soldadura. El desarrollo en el diseño del transformador permitió el uso de
inversores que utilizan transformadores más pequeños, haciéndolos más
portátiles y reduciendo el espacio requerido para la fuente de poder y liberando
valioso espacio para la manufactura. Los inversores tienen una salida muy
eficiente y estable del arco. Muchos de los diseños incorporan programas para
controlar la salida y la calidad del arco.
53
* Antorcha
La selección apropiada de la pistola para GMAW, comúnmente llamada: pistola
MIG, está en función de los siguientes factores:

Tipo
de
operación:
semiautomática,
automatización
rígida
o
automatización flexible (robótica).

Nivel de corriente (amps) requerida para la aplicación de la soldadura y
capacidad de la pistola.

Gas de protección seleccionado.

Ciclo de Trabajo de la pistola.

Preferencia de uso entre una pistola enfriada por aire o por agua.
Pistolas para la Soldadura Semiautomática de GMAW
Las pistolas GMAW están construidas con conductos para la corriente de
soldadura, el gas de protección y el electrodo. La corriente de soldadura se
suministra al bloque de contacto de la pistola ubicado en el alimentador. La
corriente se transfiere del cable de fuerza al electrodo mediante la punta de
contacto. Las puntas de contacto están disponibles en un amplio rango para
cada diámetro de electrodo usado, las cuales regularmente, se atornillan al
difusor de gas mediante una conexión roscada. El electrodo se alimenta a
través de una guía interna que usualmente se ubica en el interior del cable de
fuerza. La conexión del gas de protección se localiza en el bloque de contacto
54
para la pistola, el cual está conectado del lado de la salida de la válvula
solenoide. El gas fluye al difusor que uniformemente lo va entregando
directamente al arco. El tamaño de la boquilla se selecciona dependiendo del
diámetro del electrodo y de la cantidad de flujo de gas. En la mayoría de las
soldaduras con el proceso GMAW se requiere de la selección de la pistola que
cumpla anticipadamente con: el nivel de comodidad para el soldador y con el
tipo de desgaste que impone la misma operación de soldadura. Las condiciones
que dictan el tamaño de la pistola apropiada para el GMAW son: la corriente de
soldadura que se usa en la aplicación, que es fundamental para la selección y
la duración de la pistola, bajo las condiciones del arco
Todas las pistolas de GMAW para la soldadura semiautomática tienen un
determinado ciclo de trabajo. Se debe de considerar el calor que se genera y
que se transfiere a la empuñadura de la pistola. El ciclo de trabajo de la pistola
de GMAW que se haya seleccionado está relacionado con el gas de protección
y la corriente máxima que se especifica a la aplicación de la soldadura. La
mayoría de las pistolas enfriadas por aire son para 60% de ciclo de trabajo,
nominal, para la corriente especificada. Considerando que para su operación se
utiliza 100 % CO2 como gas de protección. Si se consideran las mezclas base
argón, el ciclo de trabajo se reducirá al 50 %.
55
La mayoría de las pistolas para GMAW vienen en longitudes de 3 a 8 m (10 –
25 pies) y la longitud seleccionada no debe comprometer el suministro de gas y
del electrodo al arco.
Capacidad Nominal y Rangos de Diámetros para las Pistolas Magnum.
La selección de pistolas enfriadas por agua para GMAW presenta varias
ventajas. Tienen un ciclo de trabajo del 100 % para la capacidad nominal. La
vida de los consumibles de la pistola se incrementa en un 50 %. Este tipo de
pistolas son preferidas por los soldadores debido a que se reduce la
transferencia de calor a la empuñadura de la pistola. La desventaja con las
pistolas enfriadas por agua es que tienden a requerir más mantenimiento.
Adicionalmente, con el uso de las pistolas enfriadas por agua se requiere de la
compra de un re circulador. El uso de una pistola enfriada por agua para el
GMAW depende principalmente del diámetro del electrodo que se utilice, el
56
tiempo que dura el soldador con el arco encendido y el costo proyectado de los
consumibles para la pistola.
Pistolas de GMAW para Automatización Rígida.
La automatización rígida necesita de pistolas que cumplan con las demandas
de alta productividad. La elección de las pistolas enfriadas por agua contra las
enfriadas por aire está en función del mismo criterio aplicado a la selección de
pistolas para la soldadura semiautomática. La mayoría de los sistemas de
automatización rígida están diseñados para utilizar pistolas no mayores de 1 m
(3 pies).Esto favorece la alimentación del alambre y reduce los costos y el
tiempo de mantenimiento. Se debe de recopilar la información apropiada para
conocer los niveles respecto al mantenimiento de las pistolas. Ya que para
mantener un buen desempeño, de un sistema de soldadura por arco, es
necesario estar cambiando las partes consumibles del GMAW. Las guías
internas de las pistolas, los cilindros, difusores, boquillas y puntas de contacto
requieren ser re emplazadas. Estos cambios son esenciales para mantener la
calidad de la soldadura. La información recopilada ayuda a crear un programa
de mantenimiento preventivo.
Pistolas de GMAW para Automatización con Robot.
El criterio para seleccionar las pistolas GMAW empleadas para aplicaciones
robóticas sigue el mismo patrón que el descrito para la soldadura
semiautomática y para la de automatización rígida.
57
Además la pistola debe ser de un tamaño tal que le permita moverse entre el
herramental y las prensas de sujeción. Además deben tener la suficiente
versatilidad para acceder a lugares intrincados. Para cumplir con estas
necesidades tan demandantes de las aplicaciones robóticas, se tienen
disponibles varias configuraciones en las cuales se integran cuellos alargados
de la pistola, boquillas de diámetro pequeño así como sistemas intercambiables
para las pistolas. El proceder o no a utilizar una pistola enfriada por agua o aire,
depende nuevamente de la exigencia de productividad y del tipo de programa
de mantenimiento preventivo que se implemente. Para todas las aplicaciones
robóticas, de manera estándar, se cuenta con un sensor de colisión y
separación montado en el extremo del brazo del robot. Cada una de estos dos
componentes está diseñado para evitar el daño al sistema en caso de una
colisión.
* Alimentador de alambre.
Los alimentadores de GMAW están diseñados para trabajar con una amplia
variedad de alambres sólidos y tubulares, de 0.6 a 1.6 mm (0.025” -1/16”). La
velocidad de alimentación de alambre puede ser pre establecida en la pantalla
digital o mediante una escala calibrada en la perilla de control del alimentador.
Es importante la precisión en la velocidad de alimentación de alambre para un
control mas preciso del procedimiento de soldadura. La mayoría de los
58
alimentadores tienen un motor de imán permanente que provee arranques y
paros muy rápidos, para la alimentación de alambre.
El rango efectivo de velocidades de alimentación es importante y la mayoría de
los alimentadores están en el rango de 2 a 20 m/min (70 - 800 in/min). También
hay alimentadores con velocidades de alimentación mayores de hasta 30 m/min
(1200 in/min) para las aplicaciones donde así se requiera. Algunas de las
funciones opcionales para los alimentadores incluyen los temporizadores para
fijar el preflujo y postflujo de gas de protección. También puede ser integrado un
control de retroceso para evitar que el alambre se quede pegado en el cráter al
finalizar del cordón de soldadura. Existen alimentadores con un control de
alimentación de alambre frío (no energizado) para introducir, de forma segura,
el alambre a través de la pistola de GMAW hasta la pieza de trabajo. Un botón
opcional de purga de gas puede surtir un flujo de gas antes de empezar el arco
y desplazar el aire que pueda haber entrado en el sistema.
El sistema del alimentador tiene una válvula solenoide que se activa cuando se
oprime el gatillo de la pistola. La condición de preflujo y postflujo son
controlados mediante el circuito de la válvula solenoide suministrando gas,
antes o después de que el arco se encienda. También hay conexiones de agua
que se usan para las pistolas de GMAW con refrigeración. Los sistemas de 2 ó
4 rodillos suministran el electrodo a la pistola. Los sistemas de dos rodillos
59
están más estandarizados para los equipos pequeños y los de cuatro son más
populares en las aplicaciones industriales.
En el bloque de contacto donde se conecta el cable de fuerza, se fija también,
el conector de la pistola al alimentador. El uso de enderezadores habilita al
alimentador para que cumpla tres importantes funciones:
1. El enderezador reduce la curvatura que se forma al enrollar el alambre en un
carrete o una bobina o en un empaque voluminoso. Esto es especialmente
importante con el níquel aleado.
2. Al reducir la curvatura mejora la colocación del arco del electrodo durante la
soldadura de la junta.
3. Reduciendo la curvatura del alambre también disminuye la fricción en la guía
interna de la pistola por lo que se reduce el desgaste prematuro.
* Gas de Protección.
El suministro de gas de protección al arco es importante para la calidad de la
soldadura terminada. En GMAW se requiere de un regulador para medir el flujo
de gas desde los diferentes sistemas de suministro, como el sistema múltiple
que está formado por varios cilindros de gas presurizado, el de tanque
estacionario que distribuye el gas a través de tubería a las estaciones de
soldadura o desde un cilindro único de gas. El diseño de los reguladores
flujometros le proporciona al soldador dos tipos de lecturas: la primera, es la de
60
la carátula que mide la presión interna del cilindro y le permite al soldador saber
la cantidad de gas que va quedando en el cilindro y la segunda mide el flujo de
gas que proviene del cilindro. El flujo de gas se mide en litros por minuto (l/min)
o en pies cúbicos por hora (CFH, por sus siglas en inglés). Una manguera se
conecta desde el dispositivo de regulación hasta la válvula solenoide contenida
en el alimentador. Una manguera interna, se extiende desde el frente del
alimentador a un niple de bronce localizado en la pistola usada en el GMAW. El
flujo de gas para la transferencia por corto circuito, ya sea con CO2 ó con
mezcla de gases, normalmente es de 12 a 17 L/min (25-30 CFH). Sin embargo,
para las transferencias globular o por rocío axial, el flujo nominal es de 17 a 21
L/min (35-50 CFH). Existen procedimientos especiales para diámetros de
electrodos mayores de 1.6 mm (1/16”) que requerirán de un flujo mayor para
cumplir con los requisitos designados. Debido a la baja densidad del helio, se
requiere de flujos de gas, mayores que los antes indicados.

Máquinas requeridas para el proceso GMAW.
* Máquinas soldadoras CV de Corriente directa DC
La fuente de poder para la soldadura proporciona energía eléctrica al alambre y
al material base a fin de establecer el arco para la basta mayoría de las
aplicaciones del proceso GMAW, se utiliza la corriente directa con polaridad
positiva; por lo tanto el polo positivo debe de ir a la pistola y el negativo al
material base. Los principales tipos de fuente de poder de corriente directa son
61
los motores generadores y los transformadores rectificadores. Los del segundo
tipo son usualmente preferidos para la fabricación en taller en donde hay
disponibilidad de electricidad. El primero es usado cuando no hay otra fuente de
poder eléctrica disponible como lo es muy común en el campo.
En la medida que las aplicaciones de GMAW aumentan, se encontró que una
maquina de voltaje constante proporcionaba una operación mejorada,
particularmente con materiales ferrosos. La fuete de poder CV utilizada en
conjunto con una velocidad constante de alimentación de alambre, mantiene un
voltaje constante durante la operación de soldadura. La principal razón para
seleccionar CV es su autocorrección, de la longitud del arco necesaria en este
sistema. El voltaje constante compensa las variaciones de las distancias entre
la punta del alambre y el material base, que frecuentemente acurren durante el
proceso de soldadura al proporcionar automáticamente un aumento o una
disminución de la corriente de soldadura, aun voltaje constante para mantener
una longitud de arco. La longitud de arco deseada es seleccionada ajustando el
voltaje de salida de la fuente de poder y no se requieren otros ajustes durante el
proceso de soldadura. Lavelocidad de alimentación de alambre, la cual se
convierte también en un control de la corriente, es pre ajustada por el soldador
de la maquina antes de inicial el proceso de soldadura y puede ser cambiada
durante un rango considerable ante choques con la pieza de trabajo o fusión
excesiva del alambre. Ambos ajustes son fácilmente realizables.
62

Proceso de soldadura GMAW semiautomático.
Este tipo de proceso cuenta con las siguientes partes:

Suministro de alambre o electrodo.

Alimentado de alambre.

Cilindro de gas con flujometro.

Pistola para soldar.

Fuente de poder.
63

Proceso de soldadura GMAW automatizado
Este tipo de proceso cuenta con las siguientes partes:

Suministro de alambre o electrodo.

Alimentador de alambre.

Cilindro de gas con flujometro.

Carro de viaje.

Pistola de soldadura.

Fuente de poder.

Pantalla para el control de soldadura.
64

Variables del proceso de Soldadura para el proceso GMAW.
* Fijas Pre establecidas.

Diámetro del electrodo.

Diseño de la juta.

Espesor del material base.

Posición de la junta.

Mezcla de gas de protección.

Polaridad.
65
* Primarias.

Voltaje

Velocidad de avance.
* Secundarias.

Stick out.

Angulo de trabajo.

Angulo de viaje.

Flujo de gas de protección.

Efectos en el arco eléctrico en el proceso GMAW.

Lectura de cráter o charco de soldadura.

Efecto de estrangulamiento del alambre. en proceso GMAW.

Efecto del depósito de la gota de soldadura.

Efecto de los gases de protección.

Efecto de Ionización.

Inductancia.

Transferencias de soldadura convencionales proceso GMAW.
* Transferencia por corto circuito.
La transferencia del metal de soldadura por corto circuito, conocida por el
acrónimo, en inglés, como GMAW-S es un modo de transferencia en el que un
66
electrodo en forma de alambre, que puede ser tanto sólido como con núcleo de
metal, es alimentado continuamente y se deposita repetidamente durante los
cortos circuitos eléctricos que se ocasionan. El modo de transferencia de metal
por corto circuito es de bajo aporte térmico en la GMAW. La transferencia de
todo el metal de soldadura ocurre cuando el electrodo eléctricamente se pone
en corto circuito con el metal base (contacto físico) o con el charco de
soldadura. Los factores clave para que ocurra la transferencia por corto circuito
son: el diámetro del electrodo, el tipo de gas de protección y el procedimiento
de soldadura que se utilice. Con este modo de transferencia, típicamente se
emplean: electrodos de diámetro de 0.6 a 1.1 mm (0.025” a 0.045”), la
protección puede ser con 100% de CO2 ó con mezclas de 75 a 80% de argón y
25 a 20% de CO2. Debido al bajo aporte térmico, esta transferencia es ideal
para materiales de espesor delgado o láminas. El rango mas común de espesor
del material base para la transferencia por corto circuito es de 0.6 a 5.0 mm
(0.024” a 0.20”). Los otros nombres como también se le conoce son: arco corto,
soldadura de alambres finos o transferencia por alambre hundido.
Ventajas de la Transferencia por Corto Circuito.

Capacidad para aplicarse en todas posiciones: plana, horizontal, vertical
ascendente y descendente y sobre cabeza.

Se puede lograr una buena aplicación aunque el arreglo de la junta no
sea bueno y también es posible realizar el paso de raíz en tuberías.
67

La distorsión se reduce bebido al bajo aporte térmico.

De gran interés para el soldador y fácil de usar.

Alta eficiencia del electrodo, 93% ó más.
Limitaciones de la Transferencia por Corto Circuito.

Restringido para láminas de espesor delgado y para raíz abierta de
juntas de ranura de materiales base se sección gruesa.

Si el procedimiento de soldadura no es adecuado se pueden ocasionar
problemas de fusión incompleta o los defectos también conocidos como
“traslape frío”.

Un control pobre del procedimiento también ocasiona en excesiva
salpicadura lo que incrementa los costos por limpieza.

Para evitar la pérdida del gas de protección debido a ráfagas de viento
en aplicaciones en campo se recomienda el uso de mamparas.
Descripción de la Transferencia por Corto Circuito.
La transferencia de una gota de metal fundido del electrodo ocurre durante la
fase de corto circuito dentro del ciclo de transferencia (ver Figura 2). El contacto
físico del electrodo ocurre con el charco de metal fundido y el número de
eventos de corto circuitos pueden ocurrir hasta 200 veces por segundo. La
corriente suministrada por la fuente de poder aumenta y éste aumento en la
corriente ocasiona un incremento de la fuerza magnética que se origina en el
68
extremo del electrodo. El campo electromagnético que rodea el electrodo
genera una fuerza que comprime la gota de metal fundido, conocida como
fuerza de estrangulamiento, en el extremo del electrodo. Debido al bajo aporte
térmico asociado con la transferencia por corto circuito, lo más común es que se
use para materiales o láminas de espesor delgado. Aunque frecuentemente
también se ha encontrado su uso en la soldadura de secciones gruesas para el
paso de raíz en juntas de ranura con separación. Con este modo de
transferencia se facilita la aplicación en el paso de raíz de materiales gruesos
en juntas de ranura o tubería. Los electrodos sólidos para la transferencia por
corto circuito están en el rango de 0.6 a 1.1 mm (0.025” a 0.045”). Los gases de
protección que se utilizan en esta transferencia son: el 100% de CO2 mezclas
binarias de argón + CO2 ó argón + O2. Muy ocasionalmente las mezclas
ternarias (tres componentes) de argón + CO2 + oxígeno se utilizan para cumplir
con los requisitos de aplicaciones muy particulares.
* Transferencia globular.
La transferencia Globular de metal de soldadura es un modo del GMAW de
transferencia de metal en el que un electrodo en forma de alambre sólido o con
núcleo metálico es alimentado continuamente y depositado a través de una
combinación de cortos circuitos y por efecto de la gravedad sobre gotas de gran
tamaño y de forma irregular. Cuando se utilizan alambres sólidos o con núcleo
metálico en la GMAW existe una transición en la que termina la transferencia
69
por corto circuito y comienza la transferencia globular. La transferencia globular
tiene la apariencia de gotas de metal fundido de gran tamaño con forma
irregular y su diámetro llega a ser mayor que el del electrodo. La irregularidad
de las gotas de metal fundido no sigue un patrón axial al desprenderse de la
punta del electrodo, más bien caen fuera de la trayectoria del cordón o se
mueven hacia la punta de contacto. Las fuerzas del cátodo que se mueven
hacia arriba, es decir, desde el metal base ocasionan las gotas de forma
irregular así como movimientos rotatorios ascendentes. El proceso en este nivel
de corriente es difícil de controlar y la salpicadura es muy severa. La gravedad
actúa en esta transferencia de grandes gotas de metal fundido con ocasionales
cortos circuitos. Durante los años de 1960 y 1970 la transferencia globular fue
un modo de transferencia muy popular en la fabricación con placas para altos
niveles de producción. Este modo de transferencia está asociado con el uso de
100% de CO2 como gas de protección pero también han sido muy utilizadas las
mezclas de argón con CO2. Para la fabricación en general sobre aceros al
carbono, proporciona un modo de transferencia que facilita la soldadura a alta
velocidad. El uso de la transferencia globular en las aplicaciones de alta
productividad ha sido substituido por otras formas avanzadas de la GMAW.
Este cambio ha sido utilizando el GMAW-P que ocasiona menor emisión de
humos, poca o ausencia de salpicadura y la eliminación de los defectos por falta
de fusión.
70
Ventajas de la Transferencia Globular

Se usa con CO2 que es un gas menor costo, aunque con frecuencia se
usa con mezclas de argón y bióxido de carbono.


Los electrodos sólidos y de núcleo metálico son de bajo costo.

El equipo de soldadura es económico.
Limitaciones de la Transferencia Globular

Debido a los niveles altos de salpicadura es más costosa la limpieza.

No resulta muy atractivo para el soldador.

Tendiente a producir traslapes fríos o defectos por falta de fusión lo que
ocasiona reparaciones costosas.

El perfil del cordón es convexo y las soldaduras presentan un “mojado”
pobre.

El alto nivel de salpicadura, reduce la eficiencia del electrodo a un rango
entre 87 a 93 %.
Transferencia por Rocío Axial
La transferencia del metal por Rocío Axial es un modo de transferencia de
energía más alta en el que un electrodo en forma de alambre sólido o con
núcleo metálico es alimentado continuamente y depositado a un nivel de
energía más alto, que forma un chorro de pequeñas gotas de metal fundido. Las
71
gotas son impulsadas axialmente a través del arco. La transferencia por rocío
axial es la transferencia con el mayor nivel de energía del GMAW. Para
alcanzar la transferencia por rocío axial se usan mezclas binarias que contienen
argón + 1 a 5 % de oxígeno ó argón + CO2 en los que los niveles de CO2 son
de 18 % ó menores. La transferencia por rocío axial se puede realizar con
electrodos sólidos o con núcleo metálico y se puede usar con todas las
aleaciones más comunes, incluyendo: aluminio, magnesio, aceros al carbono,
aceros inoxidables, aleaciones de níquel y de cobre. Para la mayoría de los
diámetros de las aleaciones de materiales de relleno, el cambio a la
transferencia por rocío axial, toma lugar a la corriente de transición de globular
a rocío. Un chorro de finas gotas que viajan de forma axial desde el extremo del
electrodo es la característica del modo de transferencia de metal por rocío axial.
La alta fluidez del charco restringe su uso a las posiciones de soldadura
horizontal y plana. Para los aceros al carbono, la transferencia por rocío axial en
materiales de sección gruesa en soldaduras de filete o juntas tipo ranura. El uso
de gas de protección con composiciones de argón hasta de 95 %, con balance
de oxígeno crea un perfil de penetración con forma de dedo, mientras que en
las mezclas de gases que contienen más de 10 % de CO2 se reduce la forma
de dedo del perfil de la penetración a un perfil con una forma mas redondeada.
La selección de la transferencia por rocío axial depende del espesor del
material base y la capacidad de posicionar la junta para realizar la soldadura en
plano u horizontal. La apariencia final del cordón es excelente y muy
72
satisfactoria para el soldador. Los mejores resultados con la transferencia por
rocío axial se obtienen cuando la junta no contiene: aceite, suciedad, óxido o
escama.
Ventajas de la Transferencia por Rocío Axial

Altas tasas de depósito.

Alta eficiencia del electrodo, de 98 % ó más.

Se usa con una gran variedad de tipos de materiales
de relleno y con un rango amplio de diámetros de electrodos.

Excelente apariencia del cordón de soldadura.

Muy atractivo para los soldadores y fácil de usar.

Requiere muy poca limpieza posterior.

Ausencia de salpicadura.

Excelente fusión con el metal base.

Se puede usar en aplicaciones semiautomáticas, robóticas y en
automatización rígida.
73
Limitaciones de la Transferencia por Rocío Axial

Restringida a las posiciones de soldadura, plana y horizontal.

La generación de humos de soldadura es mayor.

El soldador y las personas circunvecinas requieren de protección
adicional debido a la mayor radiación de calor y a la generación de un
arco muy brillante.

Cuando se use este tipo de transferencia en los exteriores, es necesario
el uso de mamparas.

El gas utilizado para generar la transferencia por rocío axial es mas
costoso que el 100 % de CO2
Transferencia por Rocío Pulsado
La transferencia de metal por rocío pulsado, conocida por el acrónimo, en inglés
GMAW-P es una variante muy controlada de la transferencia por rocío axial en
la que al corriente de soldadura forma un ciclo que va de un nivel de corriente
alto o de pico a otro nivel mas bajo o de fondo. La transferencia del metal ocurre
en forma de una gota de metal fundido cuando se alcanza el valor mas alto de
energía o de pico. La GMAW-P fue desarrollada por 2 razones muy
demandantes: controlar la salpicadura de la soldadura y eliminar los defectos de
fusión incompleta, muy comunes en las transferencias, globular y por corto
circuito. Las primeras aplicaciones se hicieron en la soldadura de materiales
base de alta resistencia y baja aleación, para la fabricación de barcos, en fuera
74
de posición. Las ventajas que ofrecía en la industria de los astilleros es que
tiene una eficiente mas alta que al de los alambres tubulares y la capacidad de
ofrecer depósito de soldadura con menores niveles de hidrógeno. Con este
modo de transferencia se usan diámetros de electrodo, sólidos de 0.8 a 1.6 mm
(0.030” a 1/16”) y con núcleo metálico de 1.1 a 2.0 mm (0.045” a 5/64”). Se
puede usar para la soldadura de un amplio rango de tipo de materiales. Para la
selección del gas de protección para los Aceros al carbono se usan gases base
argón con un máximo de 18 % de CO2 para mantener la transferencia por rocío
pulsado. La corriente de soldadura se alterna entre la corriente de pico y una
corriente de fondo mas baja y esta dinámica controlada de la corriente,
ocasiona una corriente promedio menor que la que encontramos en la
transferencia por rocío axial. El tiempo que transcurre entre la corriente de pico
y la de fondo es un periodo y el periodo es conocido como un ciclo (Hertz).
Durante el transcurso a la corriente de pico se excede la corriente de transición
entre globular y rocío. Mientras que la corriente de fondo alcanza un valor
menor que la vista para la transferencia por corto circuito. Idealmente, durante
la corriente de pico, el punto mas alto del periodo, una gota de metal fundido se
desprende y es transferida a través del arco. El descenso a la corriente mas
baja que se conoce como, corriente de fondo le provee al arco estabilidad y
tiene una mayor participación del aporte térmico que se suministra en la
soldadura. La frecuencia es el número de veces en los que el periodo ocurre en
cada segundo o ciclos por segundo. La frecuencia del periodo aumenta
75
proporcionalmente a la velocidad de alimentación de alambre y entre ambas
producen una corriente promedio que se aprovecha para una gran cantidad de
materiales de espesores diversos.
Ventajas de la Transferencia por Rocío Pulsado

Ausencia o muy bajos niveles de salpicadura.

Mayor resistencia a los defectos de “falta de fusión” que la de los otros
modos de transferencia por GMAW.

Excelente apariencia del cordón de soldadura.

Muy aceptado entre los soldadores.

Una solución técnica para el control de la emisión de humos.

Reduce la distorsión debida a los niveles de calor inducido.

Capaz de utilizarse en fuera de posición.

Depósitos con muy bajo hidrógeno en el depósito.

Reduce la tendencia al soplo de arco.

Se puede aplicar aunque el arreglo de la junta sea pobre.

Comparando los procesos, FCAW, SMAW
y GMAW-S con la
transferencia por rocío pulsado, ésta nos ofrece un costo bajo del
electrodo y una eficiencia alta de hasta 98 %.

Se puede utilizar en aplicaciones robóticas y por automatización rígida.

Se puede aplicar con el GMAW de arcos gemelos en Tándem o alguna
otra aplicación de múltiples arcos.
76

Capaz de aplicarse a velocidades de avance mayores de 1.2 m/min (50
pulg/min).
Limitaciones de la Transferencia por Rocío Pulsado

El equipo para realizar la aplicación con este proceso es más costoso
que el del proceso tradicional.

Las mezclas base argón que se usan como gas de protección son de
mayor costo que el bióxido de carbono.

La mayor energía del arco requiere de protección de seguridad adicional
para los soldadores y el personal circunvecino.

Agrega complejidad al proceso de soldadura.

Requiere del uso de mamparas en las aplicaciones exteriores.

Transferencias de soldadura con tecnología de control de onda
proceso GMAW.
* Arco Pulsado.
Las fuentes de poder tipo inversor introdujeron, a principios de 1980 una nueva
era en el desarrollo de las fuentes de poder para la soldadura de arco. Y
aunque trastocaron el desarrollo de todos los procesos de soldadura, la
intensiva investigación y desarrollo, en las áreas del GMAW, brindó resultados
asombrosos. El concepto único de “Tecnología del Control de la Forma de
Onda” se caracteriza por una fuente de poder tipo inversor y una unidad central
77
de procesamiento. La salida de la fuente de poder es producida por un
amplificador de alta velocidad. El programa desarrollado para controlar la salida
ha optimizado la salida para la soldadura para diferentes modos de
transferencia de GMAW. El más notable de estos desarrollos son las fuentes de
poder constante para la Transferencia por Tensión Superficial o STT (por sus
siglas en inglés) así como para varios tipos de modos especiales de
transferencia por rocío pulsado. Las fuentes de poder mas recientes se
caracterizan por la habilidad de interactuar entre la fuente de poder y el
operador, lo que permite al usuario crear su propio programa de soldadura para
GMAW-P. El “Wave Designer 2000” es un programa de Windows,
comercialmente disponible que proporciona un control de salida de la fuente de
poder, en tiempo real. Mediante una conexión RS232 con la fuente de poder se
establece un enlace de comunicación con una computadora. Para las
transferencias por rocío pulsado, por corto circuito y STT, la salida puede ser
modulada mediante las modificaciones a los componentes de la onda. El uso de
un programa para el control de la forma de onda, adicionalmente, permitirá
optimizar el modo de transferencia que se esté utilizando. Existen patrones que
se pueden usar para ajustar las transferencias: por rocío pulsado, corto circuito
y STT, que le permiten cumplir con los requisitos de soldadura críticos.
Mediante este desarrollo se puede mejorar la acción de mojado, reducir los
niveles de dilución o mejorar el desempeño durante una aplicación de alta
velocidad de avance. Y en cualquiera de estas ventajas, la interacción entre el
78
desempeño del arco con la salida adaptativa es esencial en el éxito que se
logra, gracias a la Tecnología de Control de Forma de Onda. Las herramientas
para la adquisición de datos es una parte importante del programa que le
proporcionará la habilidad de monitorear la forma de onda, durante su
desarrollo. Con la información adquirida, le permite modificar y/o registrar la
adecuación de la forma de onda a la aplicación realizada. El control sinérgico
está diseñado para pueda obtener todos los modos de transferencia de GMAW.
Con una perilla de control el soldador puede seleccionar la velocidad de
alimentación de alambre y automáticamente se ajustará el valor del
voltaje/”trim”. El concepto de sinergia hace más fácil el uso de esta sofisticada
tecnología en el taller para el uso en todos los modos sinérgicos de la
transferencia de metal. El arco adaptativo es un arco que rápidamente ajusta
los cambios que se producen en la extensión del electrodo para mantener la
misma longitud de arco. El objetivo de este control adaptativo es mejorar el
desempeño del arco y mantener la calidad de la soldadura realizada.
* STT
La Transferencia por Tensión Superficial (STT) es un modo de transferencia de
metal de bajo aporte térmico. Se caracteriza por su habilidad de formar las
ondulaciones del cordón muy uniformes, libre de salpicadura y con una
consistente buena fusión. Es ideal para aplicaciones en láminas donde se
requiere de una excelente apariencia del cordón y ha mostrado tener mucho
79
éxito en las soldaduras de paso de raíz en tuberías con raíz abierta. El modo
STT es reactivo ya que la fuente de poder monitorea el arco y da una respuesta
instantánea a los cambios en la dinámica del arco. El cable sensor que se
conecta a la pieza de trabajo proporciona una retroalimentación a la fuente de
poder. La fuente de poder para la STT, es la única en suministrar la corriente al
electrodo independientemente de la velocidad de alimentación de alambre. Esta
ventaja le permite aumentar o reducir la corriente para poder cumplir los
requisitos de la aplicación. La fuente de poder que proporciona la STT no es ni
de corriente constante ni de voltaje constante. Cuenta con controles para los
componentes esenciales de la forma de onda STT. Entre los que se encuentra:
la corriente de pico, la corriente de fondo y la corriente de descenso.
* Pulsado sobre pulsado.
• Pulsado + Pulsado – transferencia por rocío pulsado en el arco líder y de
arrastre. Los programas de computadora
diseñados para realizar la
configuración de Pulso + Pulso requieren que el control de la velocidad de
alimentación de alambre sea el mismo para el líder y el de arrastre. Los valores
de “Trim” pueden ser ajustados según los requisitos de la longitud de arco.
La Pulso + Pulso se puede usar en placas gruesas o en las soldaduras de alta
velocidad en láminas.
80
* Rapid Arc.
Todas las guías enlistadas con puntos de referencia y pueden requerir algunos
ajustes dependiendo de la aplicaciones específicas. El ángulo de la pistola, la
colocación del electrodo, el nivel de contaminación, la escama, configuración de
la junta y la uniformidad de la junta son factores que pueden requerir
consideraciones especiales dependiendo de la aplicación específica. A altas
velocidades de avance la configuración de la junta, la colocación del electrodo y
la contaminación se convierten en factores muy importantes. La soldadura a
alta velocidad tiene la tendencia a producir más salpicadura, menor
penetración, mayor socavado y una no muy buena conformación del cordón.
Dependiendo de las condiciones actuales de la aplicación, es posible que se
pueda requerir menores velocidades de avance y valores del “trim” más altos. Al
aumentar la velocidad de avance en las aplicaciones donde se facilite la alta
velocidad, de 1/4” a calibre 14 (6.4 a 2.0 mm) se debe de mantener un arco más
angosto y más corto para que de esta forma el charco siga apropiadamente el
arco. Lo que hacen los operadores, normalmente es reducir la longitud del arco
(“Trim”) para obtener la forma mencionada. Sin embargo, a altas velocidades de
avance, el cordón no “moja” muy bien y se hace más convexo. Hay un punto en
el que al hacer ajustes, el arco se vuelve más inestable y se quedan pegados
pedazos de alambre. Esta es una limitante para alcanzar mayor velocidad. Pero
debido a que el “Rapid Arc” es estable a bajos voltajes, la velocidad de avance
que se puede lograr es significativamente más alta.
81
El diámetro del electrodo preferido dependerá de la aplicación. Aunque como
una regla básica, considere
los siguientes puntos:
Electrodo de Alambre Sólido (Súper Arc L-56)
• El diámetro de alambre de 0.9 mm (0.035”) para 2 mm (calibre 14) y 2.4 mm
(calibre 12).
• Los diámetros de 1.1 y 1.3 mm (0.045” y 0.052”) para 3.2 mm (calibre 10) y
más gruesos.
Electrodo Tubular con Núcleo Metálico (Metalshield
MC-6)
• El diámetro de 1.1 mm (0.045”) para 2mm (calibre 14) produce un mínimo
aporte térmico y un buen control del charco.
• El diámetro de 1.3 mm (0.052”) para 2.4 mm (calibre 12).
• El diámetro de 1.6 mm (1/16”) para 3.2 mm (calibre 10) y más gruesos,
incrementa el “mojado” en los bordes y mejora la tolerancia en el arreglo de la
junta.
• El alambre con núcleo metálico puede lograr cordones más pequeños,
especialmente en espesores de 3.2 mm (calibre 10) y materiales base aún más
82
delgados que tienen la tendencia a sobresoldarse con los alambres sólidos. El
programa de “Rapid Arc” tiene una forma de onda modificada que actúa como
un ajuste fino del arco. Similar al programa de pulso convencional, un
incremento en el control de onda resultará en una frecuencia más alta y un arco
con un plasma mas concentrado. Los resultados son especialmente notorios en
los programas con alambres de núcleo metálico en “rapid arc” El incremento en
el control de onda mejora el desempeño de la soldadura en aplicaciones
robóticas.
* Tanden.
Los sistemas de Tándem para GMAW fueron desarrollados para aprovechar el
potencial de las grandes velocidades de Avance aunado con las mayores tasas
de depósito, que se puede lograr cuando son usados dos electrodos en el
mismo charco de soldadura. El sistema está constituido de dos fuentes de
poder, dos alimentadores y un control. Se puede adaptar en una viga para
aplicaciones repetitivas o mediante un robot de soldadura. Esta variante del
proceso de soldadura de arco metálico con gas es capaz de alcanzar grandes
velocidades de avance de 1 ½ a 2 veces que la lograda con un electrodo.
Algunas velocidades de avance pueden exceder los 3.81 m/min (150 pulg/min).
Las tasas de depósito que se pueden lograr en placas gruesas son de 19.1
Kg/hr (42 lb/hr). El arco está formado por dos componentes: el arco líder y el de
arrastre. Normalmente, dos electrodos de igual diámetro se alimentan en el
83
mismo charco. Típicamente, los diámetros de los electrodos usados son de 0.9
a 1.6 mm (0.035” – 1/16”) Los arcos son manejados por una sola antorcha y los
electrodos se alimentan a través de su propio conducto. Pero se tienen, dos
puntas de contacto y dos difusores.
Características del GMAW en Tándem

Capaz de alcanzar grandes velocidades de avance en láminas respecto
al equipo convencional de GMAW con un electrodo.

Depósitos de soldadura calidad bajo hidrógeno.

Bajos niveles de salpicadura comparado con otros procesos y modos de
transferencia.

Capaz de lograr altas tasas de depósito en la fabricación con placas
gruesas.

Se puede utilizar para soldaduras fuera de posición.
84
Nomenclatura AWS para los alambres sólidos.
* Tipos de microalambre
ER70S-2
El electrodo de acero al carbono ER70S-2 es un producto con desoxidantes
triple. Contiene altos niveles de silicio y manganeso pero también contiene
desoxidantes como el aluminio, circonio y titanio. Este electrodo de GMAW se
puede usar en las soldaduras de una sola pasada o de múltiples pasos.
Además de que, históricamente, ha sido usado en la tubería de acero al
carbono, para el paso de raíz. Debido a sus desoxidantes, el ER70S-2 es el
indicado para usarse en aceros con niveles moderados de cascarilla. El uso de
este electrodo ha disminuido en los recientes años y ha sido remplazado,
generalmente, por los electrodos de acero al carbono ER70S-3 ó el ER70S-6
que tienen mayor disponibilidad.
ER70S-3 (SuperArc L-50)
El electrodo de GMAW ER70S-3 contiene niveles medios de silicio y
manganeso. Normalmente, se usa para las soldaduras de una o múltiples
pasadas. Es el electrodo de GMAW mas conocido. Los electrodos GMAW de
Lincoln Electric que cumplen con esta clasificación son: el SuperArc L-50 que
es un alambre cobrizado y el SuperGlide S3 que es un alambre sin
recubrimiento de cobre.
85
ER70S-4 (SuperArc L-54)
El electrodo GMAW ER70S-4 tiene mayores niveles de silicio y manganeso que
los ER70S-3. Es indicado para usarse en aquellas aplicaciones que requieren
niveles más altos de desoxidantes que las de la ER70S-3.
Se usa para ambas soldaduras, de una o múltiples pasadas. La clasificación
ER70S-4 no requiere cumplir con la prueba de impacto Charpy.
ER70S-6 (SuperArc L-56)
El ER70S-6 es un electrodo GMAW de acero al carbono que contiene altos
niveles de silicio y manganeso como desoxidantes y es el más apropiado para
la soldadura sobre materiales base con escama en niveles de moderado a
altos. Puede ser usado en las aplicaciones de una o múltiples pasadas. Debido
a su nivel alto de silicio, la fluidez del charco se incrementa, resultando
cordones planos con un excelente “mojado” de los bordes.
ER70S-7
El electrodo GMAW ER70S-7 es un electrodo con el nivel de manganeso mas
alto que el ER70S-6 pero menor nivel de silicio. Sin embargo, el silicio es mayor
que el del ER70S-3. Por lo que por su composición química, la dureza de este
electrodo está en un nivel intermedio entre la del electrodo ER70-3 y la del
ER70S-6.
86
ER70S-G
La clasificación ER70S-G de AWS para un alambre sólido con la letra G
designa que es una clasificación general. Para esta clasificación AWS no
establece requerimientos para la composición química, propiedades mecánicas
o alguna prueba. Sin embargo, esto no significa que estos electrodos no deban
cumplir ni exceder las propiedades como las otras clasificaciones de AWS. La
química del depósito o los resultados de prueba de los electrodos ER70S-G
debe ser obtenido del fabricante antes del uso correspondiente.
Electrodos Compuestos de Aceros al Carbono GMAW-C según AWS A5.18
E70C-6M (Metalshield MC-6 y Metalshield MC-706)
EL electrodo E70C-6M tiene altos niveles de desoxidantes de silicio y
manganeso y son una excelente elección para la soldadura en materiales base
con niveles altos de escama. Para este tipo de aplicación, son más apropiados
que los alambres sólidos debido a la forma compuesta de su diseño. Este
electrodo también es la elección preferida para la soldadura automatizada de
materiales base delgados con altas velocidades de avance y son de gran
aceptación por los operadores debido a su fácil uso, la fluidez del charco y la
excelente conformación del cordón.
Alambres de Aceros Baja Aleación GMAW según AWS A5.28ER80S-Ni1
(SuperArc LA-75).
87
La clasificación de AWS ER80S-Ni1 es para un electrodo GMAW con alto silicio
y alto manganeso de un acero baja aleación que contiene 1 % de níquel. Este
alambre también contiene pequeñas cantidades de cromo, molibdeno y
vanadio. Estos elementos se combinan para proporcionar niveles de resistencia
mayores, valores de impacto más altos y el 1% de níquel le brinda la resistencia
a la corrosión para los aceros ASTM A588. Las soldaduras con el ER80S-Ni1
tienen valores CVN de 27 joules a -29 °C (20 pies-lb a -50 °F). El electrodo
GMAW ER80S-Ni1 de baja aleación de Lincoln Electric es el SuperArc LA-75.
ER80S-D2 (SuperArc LA-90)
Un electrodo ER80S-D2 es un alambre con contenidos altos de silicio y
manganeso del tipo baja aleación con 0.5 % de molibdeno. El molibdeno
aumenta la resistencia del metal depositado y mejora su tenacidad. El producto
de Lincoln Electric que cumple con la ER80SD2 es el SuperArc LA-90 con
valores de tensión en la condición, tal y como se soldó, superiores a las 90 KSI
por lo que también satisface los requisitos de una clasificación ER90S-D2 y la
de un ER90S-G ER100S-1 y ER100S-G (SuperArc LA-100) Como lo indica el
sufijo “G”, la clasificación de AWS ER100S-G es para un electrodo GMAW para
soldaduras de una o múltiples pasadas y corresponde a la de una clasificación
general. No hay requerimientos de AWS para la composición química o
propiedades mecánicas. Este electrodo cumple con una resistencia a la tensión
mínima de 100 ksi y una resistencia a la cedencia mínima de 82 ksi. Contiene
88
0.5 % de molibdeno y de 1 a 2 % de níquel. Lo que lo hace una excelente
elección para la soldadura de los aceros HY-80 y ASTM A514
Electrodos Compuestos de Aceros Baja Aleación GMAW-C según AWS
A5.28 E90C-G (Metalshield MC-900)
Los electrodos E90C-G contienen altos niveles de silito y manganeso y son
apropiados para soldar sobre materiales base con altos niveles de escama. La
alta aleación de estos alambres es adecuada para soldar los aceros HSLA,
HY80, ASTM A710 y otros de alta resistencia. Con estos electrodos se pueden
obtener altas tasas de depósito con poca escoria y baja salpicadura.
E110C-G (Metalshield MC-1100)
Los electrodos E110C-G son de lato silicio y alto manganeso, lo que es muy
apropiado para soldar sobre materiales base con altos niveles de escama. El
balance de aleantes y su alta resistencia de estos electrodos, está diseñado
para la soldadura de muchos aceros HSLA, como los ASTM A514, HY-100 y los
aceros T-1 así como otros aceros de alta resistencia. Altas tasas de depósito
con poca escoria y baja salpicadura es posible conseguir con estos electrodos.
* Presentación de los microalambre.
La Sociedad Americana de Soldadura ha establecido especificaciones de
manufactura y las normas de aceptación para los electrodos GMAW. En adición
89
a los requisitos de la composición química y las propiedades mecánicas, la
AWS también tiene especificaciones para:

Método de manufactura

Diámetro del electrodo

Acabado superficial del electrodo

Empaque

Requisitos de enrollado
Las tolerancias para los diámetros de los electrodos de acero al carbono son
de:
1.1 mm (0.045”) y diámetros menores + 0.001”
1.4 mm (0.052”) + 0.002”
1.6 mm (0.062”) + 0.002”
La AWS específica que el acabado superficial de los alambres de GMAW deber
ser: liso y uniforme, sin ralladuras o escamas y sin alguna depresión que
pudiera afectar adversamente las características de la soldadura del alambre
y/o las propiedades del metal de soldadura depositado. También el alambre en
el carrete (o en otro tipo de empaque) debe provenir de materia prima de una
sola colada o lote. Esto ayudará a reducir cambios en la composición química
dentro de un mismo carrete. También hay una especificación sobre el tipo
estándar de empaque del alambre y la identificación que se use en el empaque.
90
La AWS identifica como empaque estándar para los alambres de GMAW a las
bobinas con soporte, bobinas sin soporte, carretes y tambos. Las dimensiones
de estos empaques están especificadas para ayudar a que los diseños de los
fabricantes de equipos tengan el tamaño apropiado para soportar las
presentaciones de alambres. Cada empaque de alambre debe tener la
información de producto adecuada y de fácil identificación así como la
información de advertencia y precauciones.
Cada carrete, bobina o tambo debe ser individualmente identificado así como su
empaque exterior.
Finalmente, la AWS especifica los requisitos de enrollado para los electrodos de
alambre sólido de GMAW: La Espira y la Hélice son dos requerimientos clave.
La AWS requiere de que la Espira no sea menor de 380 mm (15”) para los
alambres de 0.9 mm (0.035”) y de mayor diámetro y no menor de 305 mm (12”)
para los diámetros de 0.8 mm (0.030”) y menores que provengan de una
presentación de carrete de 4” con 0.5 a 0.9 Kg ( 1 a 2 lb). La Hélice es la
distancia que se levanta el alambre de una superficie plana. La AWS especifica
que la Hélice debe ser menor de 25 mm (1”) para cualquier presentación. Para
los empaques voluminosos tales como los Accu-Trak y Accu-Pak se utiliza una
técnica de enrollado que flexiona el alambre elásticamente, para conseguir un
alambre libre de torceduras y consistentemente recto. El alambre de estas
presentaciones no tiende a formar una circunferencia cuando se corta una
91
muestra por lo que las mediciones de espira y hélice no aplican. Los fabricantes
deberán de inspeccionar su producto para que cumpla con los requisitos del
usuario.
Guía de Selección de Empaques de los Alambres GMAW
Cuando seleccione un alambre GMAW para una aplicación de soldadura se
deben de considerar muchos factores, tales como las propiedades mecánicas
del material base, la química del material base, la condición superficial del
material base y los requisitos de empaque. Una vez que las propiedades
mecánicas y químicas del material base son conocidas, es mas fácil seleccionar
el electrodo GMAW. La resistencia a la tensión del alambre debe ser al menos
igual a la resistencia a la tensión del material base para poder lograr alcanzar la
máxima resistencia de la junta. Los materiales base aleados, generalmente, son
aceros de mayor resistencia por lo que no sólo se debe de considerar las
propiedades mecánicas pero también la química del electrodo. Muchos de estos
requerimientos ya han sido discutidos cuando se definieron, individualmente,
cada una de las clasificaciones de AWS para los alambres de GMAW.
Sin embargo, la selección del empaque puede ser basada de acuerdo a la
preferencia del usuario, el tipo de aplicación, el consumo, el espacio disponible
y el costo. La foto de la página 48 muestra la variedad de presentaciones de
alambres sólidos GMAW, desde carretes de 0.9 Kg (2 lb) hasta tambos y
carretes de 450 Kg (1,000 lb)
92
Un carrete de 0.9 Kg (2 lb) de alambre sólido mide 4 pulg de diámetro y
generalmente se usa para máquinas de soldar con alimentador de alambre
integrado. Tal es el caso de la SP-135T o en las pistolas porta carrete (spool
guns). Estos equipos son usados de forma ocasional por artesanos, para
puntear o para las aplicaciones de donde las juntas están restringidas y las
pistolas porta carrete son la opción preferida. La siguiente dimensión de carrete
es de 8 pulg de diámetro que contiene de 5 Kg (10 lb) a 6 Kg (12.5 lb) de
electrodo GMAW. Esta presentación se usa principalmente en máquinas de
soldar con alimentador integrado pero debido al aumento en la cantidad de
consumible, también tienen aplicaciones industriales. Es una excelente elección
para usarse con los alimentadores portátiles de Lincoln LN-15 en su versión “a
través del arco” La presentación mas comúnmente utilizada de los electrodos
GMAW es la de los carretes de 305 mm (12 pulg) que contienen de 15 Kg (30
lb) hasta 20 Kg (44 lb) de alambre. Este empaque es usado en un amplio rango
de aplicaciones aunque normalmente se confina a la soldadura de láminas
delgadas. La mayoría de los empaques tienen un orificio central de 50 mm (2”)
de diámetro para insertarse en la espiga de la plataforma de montaje. Las otras
presentaciones de carretes de acero en forma de canastilla pueden contener 14
Kg (30 lb) de electrodo. Es requerido, de forma permanente, de un adaptador
en el que se insertan las canastillas. La presentación de 355 mm (14”) de
diámetro interior, normalmente, se le conoce como bobina y puede contener 27
Kg (60 lb) de alambre sólido. Se puede encontrar en aplicaciones de soldadura
93
semiautomática de más alta productividad. Esta presentación requiere de un
centro o adaptador para poder ser montados en el alimentador. La presentación
de bobina del electrodo GMAW, es una buena transición de los carretes de 14
Kg (30 lb) y frecuentemente conducen al uso de los empaques voluminosos
para alambre sólido, tales como los carretes “speed feed” o los tambos o cajas.
Gases de Protección.
* Ventajas de los gases de protección.
La selección del gas de protección apropiada para una aplicación dada es
crítica para la calidad y el acabado de la soldadura. El criterio usado para hacer
una buena selección incluye lo siguiente, aunque no es restrictivo:

Aleación del tipo de electrodo.

Propiedades mecánicas deseadas del metal de soldadura depositado.

Condición del material: presencia de escama, oxidación, recubrimientos
o aceites.

Modo de transferencia del metal de la GMAW.

Posición de la soldadura.

Condiciones del arreglo de la junta.

Perfil de penetración deseado.

Apariencia deseada del cordón de la soldadura.

Costo.
94
Bajo el calor del arco, el gas de protección responde de diferentes formas. El
flujo de la corriente en el arco y su magnitud tienen un profundo efecto en el
comportamiento de la gota de metal fundido. En algunos casos, un determinado
gas de protección ocasionará un modo de transferencia óptimo pero será
incapaz de cumplir los requisitos con algún otro. Hay tres criterios básicos que
son útiles para entender las propiedades del gas de protección:

Potencial de ionización de los componentes del gas.

Conductividad térmica de los componentes del gas de protección.

Reactividad química del gas de protección con el charco de metal
fundido.
La siguiente información detalla la física del arco asociada con los gases de
protección específicos y le permite la selección del mejor gas de protección
para una aplicación dada.
Gases de Protección
El argón y el helio son dos gases de protección inertes que se utilizan para
proteger el charco de metal fundido. La clasificación inerte indica que ni el argón
ni el helio reaccionan químicamente con el charco de metal fundido. Si
embargo, para llegar a ser un gas conductor, es decir, que genere un plasma, el
gas debe tener la capacidad de ionizarse. Diferentes gases requieren de
diferentes cantidades de energía para ionizarse y esta se mide en términos de
95
energía de ionización. Para el argón, la energía de ionización es de 15.7 eV.
Por otro lado, el helio tiene una energía de ionización de 24.5 eV. Por lo que es
más fácil ionizar el argón que el helio. Por esta razón el argón facilita mucho
más el encendido de arco que el helio.
La conductividad térmica o la habilidad de un gas para transferir energía térmica
es la consideración más importante para seleccionar el gas de protección.
Un nivel de conductividad térmica alto ocasionará mayor conducción de energía
térmica a la pieza de trabajo. La conductividad térmica también afecta la forma
del arco y la distribución de la temperatura dentro de la región. El argón tiene
una menor conductividad térmica, aprox. el 10 % de la del helio e hidrógeno. La
alta conductividad térmica del helio proporciona un perfil de penetración mas
ancho pero reduce la profundidad de la penetración. Las mezclas de gases con
altos porcentajes de argón producirán un perfil de penetración con forma de
dedo en el metal base y esto es debido a la menor conductividad térmica del
argón.
* Diferentes tipos de gas de protección.
Gases de Protección Inertes
Argón: es el gas inerte más comúnmente utilizado. Comparado con el helio, su
conductividad térmica es mas baja. La energía necesaria para liberar un
electrón o energía de ionización es baja, lo que ocasiona un perfil de
96
penetración con forma de dedo que está asociado a su uso. El argón permite la
transferencia por rocío axial. Los metales base que usan 100 % argón son: el
níquel, cobre, aluminio, titanio y aleaciones de magnesio. Debido a su baja
energía de ionización, el argón ayuda durante el encendido del arco. Es el
principal componente utilizado en las mezclas binarias (dos partes) o terciarias
(tres partes) para la soldadura GMAW. Aumenta, también, la tasa de
transferencia de gotas de metal fundido.
Helio: es comúnmente adicionado a las mezclas de gases para las aplicaciones
de aceros inoxidables y aluminios. Su conductividad térmica es muy alta lo que
ocasiona un perfil de penetración ancho pero de menor profundidad. Cuando se
utiliza, la estabilidad de arco requerirá que se aumente el voltaje de arco. Las
adiciones de helio al argón son efectivas para reducir la dilución del metal base
en las aplicaciones de materiales resistentes a la corrosión. Las mezclas de
argón-helio son comúnmente usadas para la soldadura de aluminio de más de
25 mm (1”) de espesor.
Gases de Protección Reactivos
Los gases reactivos son el oxígeno, hidrógeno, nitrógeno y el bióxido de
carbono (CO2). Los gases reactivos se combinan químicamente con el charco
de soldadura para producir un efecto deseable.
Bióxido de Carbono (CO2): es inerte a temperatura ambiente. Sin embargo,
en presencia del plasma del arco y con el charco de soldadura de metal fundido
97
es un gas reactivo. En el plasma del arco de alto valor de energía, la molécula
de CO2 se descompone mediante un proceso conocido como disociación.
Durante este proceso se liberan de la molécula de CO2: carbono, monóxido de
carbono y oxígeno. Esto ocurre en la región del ánodo cuando el arco está en
CD (+). Mientras que en la región del cátodo, CD (-), la cual en el proceso
GMAW, invariablemente es la pieza de trabajo, los elementos liberados de la
molécula de CO2 sufren un proceso de recombinación que debido a los altos
niveles de energía que existen ocasionan un perfil de penetración amplio y
profundo que es característico del uso de bióxido de carbono.
Disociación y Recombinación
Durante el proceso de disociación los elementos que se liberan de la molécula
de CO2: carbono, bióxido de carbono y oxígeno se mezclan con le metal
fundido del charco de soldadura o se recombinan en el cátodo que es la región
mas fría del arco para formar una vez mas el bióxido de carbono. El oxígeno
que se libera se combina químicamente con el silicio, manganeso y el hierro
para formar los óxidos correspondientes. Los óxidos que se forman
comúnmente son referidos como, islas de silicio, las cuales flotan en la
superficie del charco de soldadura y posteriormente solidifican formando las
islas en la superficie del cordón terminado o se agrupan en los bordes del
cordón. Los altos niveles de bióxido de carbono (mayor potencial de oxidación)
incrementan la cantidad de escoria formada en la superficie de la soldadura.
98
Los niveles de bióxido de carbono menores (menor potencial de oxidación)
aumentan al cantidad de aleantes, silicio y manganeso que se retienen en la
soldadura. Como resultado, los niveles menores de bióxido de carbono, en las
mezclas de gases binarios o ternarios, incrementan la resistencia máxima a la
tensión y la de cedencia de la soldadura aplicada.
Oxígeno (O2): es un oxidante que reacciona con los elementos del metal
fundido del charco y forma óxidos. Con pequeñas adiciones (de 1% a 5%) con
balance de argón se provee una buena estabilidad de arco y una excelente
apariencia del cordón de soldadura. El uso de desoxidantes dentro de la
química de los aleantes de los electrodos compensa el efecto de oxidación del
oxígeno. El silicio y el manganeso se combinan con el oxigeno para formar
óxidos. Los óxidos flotan en la superficie de la soldadura formando pequeñas
islas que son más abundantes cuando se usa CO2 como gas de protección que
las que se forman cuando se usan mezclas con argón y oxígeno.
Hidrógeno (H2): se agrega al argón en pequeños porcentajes (de 1% a 5%)
para la protección de los aceros inoxidables y las aleaciones de níquel. Debido
a su alta conductividad térmica produce un charco muy fluido que ocasiona un
mejor mojado en los bordes del cordón y permite el uso de velocidades de
soldadura mas altas.
99
* Mezclas de gas de protección.
Mezclas Binarias de Gases de Protección
Las mezclas de gases de protección de dos componentes son las mas
comunes y típicamente se forman de argón + helio ó de argón + CO2 ó de
argón + oxígeno.
Argón + Helio
Las mezclas binarias de argón con helio son usadas en la soldadura de las
aleaciones de níquel y aluminio. El modo de transferencia de metal que se usa
puede ser por rocío axial o por rocío pulsado. La adición de helio proporciona
mayor fluidez al charco y una forma mas aplanada del cordón. El helio ayuda en
velocidades de soldadura más altas. El helio en la soldadura GMAW del
aluminio reduce la penetración en forma de dedo que se obtiene con argón
puro. También se adiciona helio para reducir la presencia de poros por
hidrógeno en las soldaduras que emplean materiales de relleno de aluminio con
magnesio de la serie 5XXX. El argón como integrante de la mezcla provee un
excelente encendido de arco y promueve el efecto de limpieza en el aluminio.
Mezclas Comunes de Argón+Helio
75% Argón + 25% Helio, esta mezcla binaria frecuentemente es aplicada para
mejorar el perfil de penetración para las soldaduras de aluminio, cobre y níquel.
El charco es más fluido que el de 100% argón.
100
75% Helio + 25% Argón, el mayor contenido de helio incrementa la
conductividad térmica y la fluidez del charco de soldadura. El perfil de la
penetración es mas ancho y hacia ambos lados de la junta, se tiene una
excelente penetración.
Argón + CO2
La mezcla binaria de gases mas comúnmente encontrada es la utilizada para
los aceros al carbono en la soldadura GMAW. Los cuatro modos tradicionales
de transferencia de GMAW utilizan las mezclas binarias de Argón-CO2.
También las aplicaciones de GMAW con arco pulsado tienen éxito sobre los
aceros inoxidables pero sin exceder el 4% de CO2. La transferencia por rocío
axial requiere que los contenidos de CO2 sean menores del 18%. Las
combinaciones de Argón-CO2 son preferidas donde la escama es una
condición inevitable. Mientras más se incremente el porcentaje de CO2 mas se
incrementa la tendencia al aumento del aporte térmico y el consecuente riesgo
de quemado excesivo. Las mezclas Argón-CO2 con hasta 18% de CO2
soportan la transferencia por rocío pulsado. La transferencia por corto circuito
es un modo de transferencia de bajo aporte térmico con la que se pueden
emplear las mezclas de Argón-CO2. Lo óptimo para este modo de transferencia
es que los niveles de CO2 sean mayores o iguales a 20%. Se debe tener
precaución cuando se usen niveles mayores de argón en la transferencia de
corto circuito.
101
Mezclas Comunes de Gases de Protección para la Transferencia por Corto
Circuito.
75% Argón + 25% CO2, reduce la salpicadura y mejora la apariencia de la
soldadura en las aplicaciones para aceros al carbono. 80% Argón + 20% CO2,
es otra mezcla muy popular que fomenta la reducción de la salpicadura y
mejora la apariencia del cordón de soldadura en las aplicaciones sobre aceros
al carbono.
Mezclas Comunes de Gases de Protección para la Transferencia por Rocío
Axial.
98% Argón + 2% CO2, para rocío axial o pulsado con el uso de electrodos de
acero inoxidable o de acero al carbono. Esta mezcla ha sido reiteradamente
muy exitosa en aplicaciones sobre láminas a alta velocidad. Una fluidez
excelente y muy rápidas velocidades de avance se asocian con este tipo de
mezcla de gases de protección. 95% Argón + 5% CO2, para rocío pulsado con
electrodos de acero al carbono. La adición de 5% de CO2 le proporciona una
mayor fluidez y la hace más mezclas con 2% de CO2 95% Argón + 5% CO2,
para 92% Argón + 8% CO2, para aplicaciones por rocío axial o pulsado en
aceros al carbono. La mayor energía de la transferencia por rocío axial aumenta
la fluidez del charco. 90% Argón + 10% CO2, ya sea para aplicaciones por rocío
axial o en GMAW-P en aceros al carbono. La penetración es más ancha y
reduce la profundidad de la penetración con forma de dedo que presentan las
102
mezclas de argón + oxígeno.85% Argón + 15% CO2, el mayor contenido de
CO2 en la transferencia por rocío axial o pulsado incrementa la fusión hacia
ambos lados en láminas o materiales gruesos. Generalmente produce un mejor
mojado en los bordes en aceros al carbono con bajos niveles de escama. En la
transferencia GMAW-P por corto circuito, la menor cantidad de CO2 se traduce
en menos calor para las partes soldadas y menor riesgo de quemado excesivo
82% Argón + 18% CO2, es el límite efectivo para que ocurra la transferencia
por rocío axial con CO2. Es una mezcla muy popular usada en Europa para un
amplio rango de espesores. El arco mas ancho mejora el perfil de penetración a
lo largo de la interface de la soldadura. También se usa en las aplicaciones por
corto.
G.- FUNDAMENTOS DEL PROCESO DE SOLDADURA FCAW.

Historia y desarrollo del proceso FCAW.
Los procesos de soldadura por arco metálico con escudo de gas se han usado
desde principios de la década de 1920. Experimentos realizados en esa época
indicaron
que
las
propiedades
del
metal
de
soldadura
mejoraban
significativamente si el arco y el metal de soldadura se protegían contra la
contaminación por parte de la atmósfera. Sin embargo, la invención de los
electrodos recubiertos a finales de esa década redujo el interés en los métodos
con escudo de gas.
103
No fue sino hasta principios de los años cuarenta, con la introducción y
aceptación comercial del proceso de soldadura por arco de tungsteno y gas,
que resurgió el interés por los métodos con escudo de gas. Después en esa
misma década, se comercializó con éxito el proceso de soldadura por arco de
metal y gas. Los principales gases protectores entonces eran argón y helio.
Ciertas investigaciones realizadas sobre soldaduras manuales hechas con
electrodo recubierto incluyeron un análisis del gas que se producía al
desintegrarse las coberturas de los electrodos. Los resultados de dichos
análisis indicaron que el gas predominante en las emisiones de la cobertura era
CO2. Este descubrimiento pronto condujo al empleo de CO2 como protección
en el proceso de arco de metal y gas aplicado a aceros al carbono. Aunque los
primeros experimentos con CO2 como gas protector fracasaron, finalmente Se
desarrollaron técnicas que permitían su uso. La GMAW con escudo de dióxido
de carbono apareció en el mercado a mediados de la década de 1950.
Aproximadamente en la misma época se combinó el escudo de CO2 con un
electrodo tubular relleno de fundente que resolvía muchos de los problemas que
se hablan presentado anteriormente, Las características de operación se
mejoraron mediante la adición de los materiales del núcleo, y se elevó la calidad
de las soldaduras al eliminarse la contaminación por la atmósfera. El proceso se
presentó al publicó en la Exposición de la AWS efectuada en Buffalo, Nueva
104
York, en mayo de 1954. Los electrodos y el equipo se refinaron y aparecieron
prácticamente en su forma actual en 1957.
El proceso se está mejorando continuamente. Las fuentes de potencia y los
alimentadores de alambre Se han simplificado mucho y son más confiables que
sus predecesores. Las nuevas pistolas son ligeras y resistentes. Los electrodos
se mejoran día con día. Entre los avances más recientes están los electrodo de
aleación y de diámetro pequeño [hasta 0.9 mm (0.035 pulg)].

Aplicabilidad del proceso.
Las aplicaciones de las dos variantes del proceso FCAW se traslapan, pero las
características específicas de cada una las hacen apropiadas para diferentes
condiciones de operación. El proceso se emplea para soldar aceros al carbono
y de baja aleación, aceros inoxidables y hierros colados. También sirve para
soldar por puntos uniones traslapadas en láminas y placas, así como para
revestimiento y deposición de superficies duras.
El tipo de FCAW que se use dependerá del tipo de electrodos de que se
disponga, los requisitos de propiedades mecánicas de las uniones soldadas y
los diseños y embotamiento de las uniones. En general, el método auto
protegido puede usarse en aplicaciones que normalmente se unen mediante
soldadura por arco de metal protegido. El método con escudo de gas puede
servir para algunas aplicaciones que se unen con el proceso de soldadura por
arco de metal y gas. Es preciso comparar las ventajas y desventajas del
105
proceso FCAW con las de esos otros procesos cuando se evalúa para una
aplicación específica.
En muchas aplicaciones, el principal atractivo de la soldadura por arco con
núcleo de fundente, en comparación con la de arco de metal protegido, es la
mayor productividad. Esto generalmente se traduce en costos globales más
bajos por kilogramo de metal depositado en uniones que permiten la soldadura
continua y están fácilmente accesibles para la pistola y el equipo de fabricación
en general, recubrimiento, unión de metales FCAW. Las ventajas consisten en
tasas de deposición elevadas, disímiles, mantenimiento y reparación.
Factores de operación altos y mayores eficiencias de deposición Las
desventajas más importantes, en comparación con el (no se desechan "colillas"
de electrodo) proceso SMAW, son el mayor costo del equipo, la relativa a la
FCAW
tiene amplia aplicación
en trabajos de fabricación
en
taller,
mantenimiento y construcción en el campo. Se ha usado para soldar ensambles
que se ajustan al Código de calderas y recipientes de presión de la ASME, a las
reglas del American Bureau of Shipping y a ANSI/AWS D1.1, Código de
soldadura estructural – Acero. La FCAW tiene categoría de proceso
precalificado en ANSI/AWS D1. 1.
Se han usado electrodos de acero inoxidable con núcleo de fundente, auto
protegidos y con escudo de gas, para trabajos de fabricaron en general,
recubrimiento, unión de metales disímiles, mantenimiento y reparación.
106
Las desventajas más importantes, en comparación con el proceso SMAW son
el mayor costo del equipo, la relativa complejidad de la configuración y control
de éste, y la restricción en cuanto a la distancia de operación respecto al
alimentador del electrodo de alambre. El proceso puede generar grandes
volúmenes de emisiones de soldadura que requieren equipo de escape
apropiado, excepto en aplicaciones de campo. En comparación con el proceso
GMAW, libre de escoria, la necesidad de eliminar la escoria entre una pasada y
otra representa un costo de mano de obra adicional. Esta eliminación es
necesaria sobre todo en las pasadas de raíz.

Proceso FCAW- SS
FCAW - SS = Flux Cored Arc Welding - Self Shielded.
Soldadura por Alambre Tubular Auto-protegido Innerhield®.
Es un proceso desarrollado por Lincoln Electric, en los años de 1950.
Es un alambre Tubular con fundente interno para proteger la soldadura.
La mayoría operan en polaridad Negativa o DCEN (DC-), pocos en DCEP
(DC+).
El proceso FCAW-SS, es el resultado al desarrollo de la investigación hecha por
Lincoln Electric en los años 50´s, donde se buscaba obtener un proceso mas
continúo aprovechando las cualidades del Electrodo Revestido. Dando como
107
resultado un alambre hueco que lleva internamente una serie de elementos
(fundente) que protegen el charco de soldadura y el arco eléctrico de los
contaminantes del medio ambiente. Es, podríamos decir, como un Electrodo
revestido “al revés”.
Es una soldadura por arco eléctrico cuyo electrodo es un alambre tubular con
fundente interno que produce el arco entre él y el metal base, formando un
charco de metal fundido en el cual la protección es creada exclusivamente por
el fundente del alambre.

Proceso FCAW- GS
FCAW - GS = Flux Cored Arc Welding - Gas Shielded.
Soldadura Outershield®, Soldadura con doble protección.
Es un alambre tubular con desoxidantes internos.
Se usa con un gas para protección adicional.
Todos se usan en polaridad positiva o DCEP (DC+)
El proceso FCAW-GS, puede ser visto como una mezcla entre el proceso
tubular auto protegido y el micro-alambre. Así, aprovecha las cualidades del
tubular, otorgando mayores cualidades al cordón de soldadura, y deja, en su
mayoría, la protección del charco de soldadura al gas, aunque no se olvida de
ello, sobre todo cuando se utiliza CO2*1 como gas de protección.
108
Es un proceso de soldadura por arco eléctrico, el cual se crea entre un alambre
tubular y el metal base, produciendo un charco de metal fundido en el cual se
usa un gas de protección adicional a la protección de los fundentes internos que
contiene el alambre.

Descripción de las partes elementales del
equipo para el
proceso.
* Fuente de poder.
La fuente de poder puede ser de corriente constante, voltaje constante o
ambos.
Siempre prefiera voltaje constante, las aplicaciones de corriente
constante suelen ser limitadas y sujetas a varias consideraciones. Hay fuentes
desde los 140 amperes hasta los 1000, para las aplicaciones FCAW.
* Antorchas FCAW-SS, Antorchas FCAW- GS
Los electrodos tubulares son rígidos y requieren algunos cuidados para su uso,
incluyendo el que deban tener la trayectoria de alimentación lo mas recta
posible. Para lograrlo, las pistolas FCAW-SS son mucho más rígidas que las
convencionales de GMAW. Además incorporan una pared de aluminio al
extremo del cuello para proteger al operador de las salpicaduras frecuentes, la
radiación y el calor emitido. Las pistolas FCAW-SS no suelen tener guías de
alambre remplazables por lo que existen varios modelos dependiendo del
diámetro de alambre y amperaje a trabajar.
109
Para reducir los efectos de la alta emisión de humo al trabajar con los tubulares,
existen las pistolas para FCAW-SS con extractor de humo.
* Alimentador de alambre.
El alimentador de alambre es el mecanismo que se encarga de suministrar el
electrodo tubular al arco de soldadura. Hay modelos compatibles con fuentes de
poder de corriente constante, voltajes constantes, ambos y sensibles al voltaje
de arco “across de arc”, algunos usan cable de control para tomar el voltaje
para su funcionamiento, los across de arc se alimentan de las terminales de la
fuente de poder.
Los alimentadores que trabajan con voltaje constante mantienen el voltaje
ajustado en la fuente de poder, entregan una velocidad de alimentación de
alambre constante (la velocidad se mantiene constante durante la soldadura).
Los alimentadores que trabajan con corriente constante tratan de mantener el
voltaje constante
variando la velocidad de alimentación de alambre (la
velocidad de alimentación de alambre es variable durante la soldadura
“originando algo de inestabilidad al arco”), por esta razón no son
recomendables para diámetros de alambre pequeños (menores a 0.045”)
Los alimentadores para FCAW, de manera similar a los de GMAW pueden ser
serie 10 o Lincoln. Sus rodillos, guías y bujes para pistola son similares entre
los modelos de la misma serie. Para FCAW se recomienda que los rodillos sean
110
estriados “Knurled rolls”, esto permite jalarlos sin ejercer tanta presión sobre
ellos.
Algunos alimentadores requieren pedestal, plataforma o soporte para ser
funcionales. Pueden requerir también algún adaptador de acuerdo al tamaño
del carrete o bobina del alambre. “adaptador para carrete, adaptador para
bobina”.
* Alambre Tubular (FCAW SS)
Alambres Tubulares Innershield.
Función de los elementos químicos internos.
1. Permiten una penetración profunda y alta tasa de deposición aún fuera de
posición.
2. Provee de elementos que mejoran las propiedades mecánicas y
metalúrgicas.
3. Provee al charco de soldadura de Desoxidantes y Desnitrificantes
4. Produce una cubierta de escoria que:
111
Protege la soldadura.

Le da forma al cordón de soldadura.

Aguanta el metal fundido del charco en soldaduras fuera de posición.

Atrapa los elementos contaminantes para su descarte.
Elementos internos comunes y su función:

Aluminio desoxida y desnitrifica.

Calcio produce protección y forma escoria.

Carbono aumenta la dureza y resistencia a la tracción

Manganeso desoxida y aumenta la resistencia a la tracción.

Molibdeno aumenta la dureza y resistencia a la tracción.

NíquelMejora la dureza, tenacidad, resistencia a la tracción y corrosión.
Elementos internos comunes y su función:

Potasio estabiliza el arco y forma escoria.

Silicio desoxida y forma escoria.

Sodio estabiliza el arco y forma escoria.

Titanio desoxida, Desnitrifica y forma escoria.
112
Para altas velocidades de soldadura en un pase:

NR-1 (E70T-3): DC+. Altas velocidades de soldadura (170 ipm). Mejor
que el NR-5 para solapes.

NR-5 (E70T-3): DC+. Altas velocidades de soldadura (170 ipm). Mejor
que el NR-1 en malas uniones.

Estos electrodos son para láminas de 3/16” de espesor.
Alta velocidad en pases simples

NR-152 (E71T-14): para aceros galvanizados.

NR-131 (E70T-10): Para láminas de calibre 12 o más espesor.

Este electrodo es para láminas de hasta 3/16”.
Para soldadura de uso general:

NR-211MP (E71T-11): Excelente apariencia y limitado a depósitos de
1/2” de espesor.

NR-212 (E71TG-G): Excelente apariencia y uso general. Sin límite de
espesor de depósito.
113
Para fabricación estructural:

NR-202 (E71T-7): Cordones pequeños a altas velocidades de soldadura.
Es bueno para puntear.

NR-203M E71T-8): Tiene excepcionales propiedades al impacto. No está
diseñado para soldar en vertical descendente.

NR-203MP (E71T-8): Igual que el NR-203M pero sin limitación de
soldadura en descendente y propiedades al impacto mejoradas.

(El sufijo -H indica extra bajo contenido de hidrógeno).

NR-203 Níquel C (-H)
(E61T8-K6): Tiene excelente resistencia al
impacto a baja temperatura.

NR-203 Ni C Plus (-H)
(E71T8-K2): Similar al NR-203 Ni C pero con
mayor resistencia a la tracción y fluencia.

NR-203Ni1%(-H) (E71T8-Ni1): Excelente apariencia y fácil remoción de
la escoria. Muy bueno en resistencia al impacto. Resistencia mayor a la
fluencia que el NR-203 Ni C.

NR-203 Níquel C(-H)
(E61T8-K6): Tiene excelente resistencia al
impacto a baja temperatura
114

NR-203 Ni C Plus (-H)
(E71T8-K2): Similar al NR-203 Ni C pero con
mayor resistencia a la tracción y fluencia.

NR-203Ni1%(-H) (E71T8-Ni1): Excelente apariencia y fácil remoción de
la escoria. Muy bueno en resistencia al impacto. Resistencia mayor a la
fluencia que el NR-203 Ni C.

NR-305 (E70T-6): Altas tasas de deposición y buena penetración y
propiedades al impacto.

NR-311 (E70T-7): Altas tasas de deposición cuando no se requiere
resistencia al impacto.

NR-311Ni (E70TG-K2): Buena penetración, altas tasas de deposición,
alta velocidad de soldadura y buena resistencia al impacto.

NS-3M
(E70T-4): DC+. Es el de más alta deposición. Es bueno
sobre aceros de alto azufre y carbono y cuando no se requiere
resistencia al impacto.

NR-232 (E71T-8): Altas tasas de deposición en soldadura fuera de
posición con buena resistencia al impacto.
Para tuberías de alta resistencia:

NR-207(-H) (E71T8-K): Para pases de llenado y acabado en tuberías.
(hasta grado X-70)
115

NR-208-H (E91T8-G): Tiene resistencia más alta a la tracción que el NR207 y es para pases de llenado y acabado en tuberías de alta resistencia
(grado X-80).
* Alambre Tubular (FCAW GS)

Se desarrolló a partir de el FCAW –SS para más aplicaciones. Debido a
la doble protección, el FCAW-GS (Outershield) no es tan sensible como
el alambre FCAW-SS (Innershield).

La función de los elementos internos:

Permiten mayor penetración y mayor tasa de deposito aún en fuera de
posición.

Mejoran las propiedades mecánicas y metalúrgicas.

Limpia el charco de soldadura con desoxidantes y desnitrificantes.

Produce una cubierta de escoria para:

Protege la soldadura.

Darle forma al cordón de soldadura.

Aguantar el charco de soldadura en sitio en soldadura fuera de posición.

Aluminio Desoxida y desnitrifica.

Calcio Protege y forma escoria.

Carbono Aumenta la dureza y resistencia a la tracción.

Manganeso Desoxida y aumenta la resistencia a la tracción.

Molibdeno Aumenta la dureza y resistencia a la tracción.
116

NíquelMejora la dureza, tenacidad, resistencia a la tracción y resistencia
a la corrosión.

Potasio Estabiliza el arco y forma escoria.

Silicio Desoxida y forma escoria.

Sodio Estabiliza el arco y forma escoria.

Titanio Desoxida, Desnitrifica y forma escoria.
Alambres para aceros de bajo carbono.

High Deposition.

Outershield 70 (E70T-9) Fabricación en general y estructuras con
alta penetración. Excelente apariencia del cordón, baja salpicadura.

Outershield 70C (E70T-9) Suavidad de arco, baja salpicadura y deja
cordones planos. Bueno para cordones múltiples.

Outershield HD-70 (E70T-9) Alta tasa de deposición a más baja
corriente que el OS-70. Produce un arco más suave y tiene un poco
menos de penetración.

Outershield 71 HYC (E71T-1H8 y E71T-9H8).

Diseñado para unir aceros de menos de 80.000 Lbs/pul2 de fluencia a
aceros HY-80 y HY-100.

Muy baja salpicadura y excelente remoción de la escoria. Se usa con
100% CO2.

Outershield 71 HYM (E71T-1MH8 y E71T-9MH8).
117

Produce unos niveles moderados de resistencia a la
tracción y
tenacidad.

La remoción de la escoria es excelente y tiene muy poca salpicadura.

Se usa con mezclas de Argón.

Outershield 712C (E71T-1H8 y E71T-9H8).

Es excelente en toda posición de soldadura en aceros de menos de
80.000 Lbs/pul2 de fluencia a aceros HY-80 y HY-100.

No hay limitación máxima de resistencia a la fluencia.

Se recomienda usar 100% CO2.

Outershield 712M (E71T-1MJH8 y E71T-9MJH8)

Es la versión del Outershield 712C para usarse con mezcla de gas.

No tiene limitaciones máximas de resistencia a la fluencia.

Se recomienda usar 75-80% Argón/CO2.
.
Para aceros de bajo carbono - Toda posición.

El sufijo -H indica extra bajo contenido de Hidrógeno.

Outershield 71 / 71-H .

(E71T-1H8 y E71T-9H8) Es un electrodo de uso general que produce
una escoria de rápida solidificación.

Tiene alta tasa de deposición en toda posición.

Outershield 71M / 71-H.
118

(E71T-1H8 y E71T-9H8) Es un electrodo de uso general con escoria
de rápida solidificación y bajo nivel de humo. Alta tasa de deposición
en toda posición.
Para aceros de baja aleación.

Outershield 75-C (E70T-5JH4).

Para fabricación general con una resistencia superior a la agrietadura
y buenas propiedades al impacto. Se usa en aceros al carbono o
aleados.

Outershield 81B2-H
(E81T1-B2) Para usarse en tuberías para alta
temperatura y presión.

Outershield 81K2-H
(E80T1-K2) Mejor resistencia al impacto y
valores CTOD sin o con alivio de tensiones. Es muy bueno para
aplicaciones petro-químicas y plataformas marinas.

Outershield 81Ni1-H (E81T1-Ni1)
El 1% Níquel produce mejor
resistencia al impacto a baja temperatura y valores de impacto. Es
excelente para aplicaciones en petro-químicas y plataformas marinas.

Outershield 91K2-H
(E91T1-K2) Es
excelente
en
valores
de
impacto a baja temperatura. Muy bueno sobre aceros de alta
resistencia tal como HY-80 y HSLA-80.
119
Alambres tubulares con polvo metálico interno o Metal Cored:

No tienen fundente (o muy poco).

No producen escoria.

Suelen ser para alta velocidad de soldadura.

Tienen alta tasa de deposición.

La mayoría son para aceros de baja aleación.

Exigen mayor limpieza.

La mayoría son para posición plana u horizontal.

Producen muy poca salpicadura .

Excelente apariencia del cordón.

Alta irradiación de calor.
Alambre MC-710
(E70C-6M)

Para posición plana u horizontal.

Produce poco humo.

Para aceros al Carbono.

Se usa mezcla de gas 75-95% Ar/CO2.

Muy popular para la industria ferrocarrilera.

Buena resistencia a la porosidad.

Se puede soldar por transferencia de Corto Circuito.

Alambre MC-710XL(E70C-6M)
120

Es el alambre que produce menos humo de todos.

Es para posición plana u horizontal.

Se puede usar por transferencia de Corto Circuito.

Usa mezcla de gas 75 - 95% Ar/CO2.

Su uso es similar al MC-710.
Alambre MC-900

(E90C-G)
Diseñado para aceros de baja aleación (HSLA, HY80, ASTM A710 y
otros de alta resistencia).

Alta velocidad de soldadura y buen “mojado”.

Depósito de muy bajo contenido de hidrógeno.

Para posición plana u horizontal.

Usa mezcla de gas 75-90% Ar/CO2.

Buena apariencia del cordón.
Alambre MC-1100 (E110C-G)

Diseñado para aceros de alta resistencia (ASTM A514, HY-100 y T1).

Usa mezcla de gases 75-90% Ar/CO2 o 90%Ar/7.5% CO2/2.5% O2.

Depósitos de muy bajo contenido de hidrógeno.

Es para alta velocidad de soldadura.

Produce poca salpicadura.
121
Alambre MC-120-55
(E120C-G)

Es un alambre de formulación avanzada.

Es para toda posición de soldadura (vertical ascendente).

Diseñado para aceros de alta resistencia (HY-100 y HSLA 100 naval).

Depósito de muy bajo contenido de hidrógeno.

Usa mezcla de gas 98% Ar/2% O2.
Alambres Outershield
Para aceros inoxidables – Posición plana u horizontal
• Blue Max FC-308L (E308LT0-1 y E308LT0-4)
Para soldar aceros austeníticos del grado 18% Cromo y 8% Níquel.
Estos incluyen: ASTM A240, 302, 304 y 304L.
• Blue Max FC-309L (E309LT0-1 y E309LT0-4)
Para soldar aceros austeníticos de grado más aleado
Estos incluyen: ASTM A240, 309S, 743 y 744.
Se usa con 100% CO2 o 75-85% Argón/CO2.
• Blue Max FC316L (E316LT0-1 y E316LT0-4)
122
Se suele usar para soldar aceros colados o grises. El material de aporte no
diluido contiene una cantidad considerable de ferrita para una resistencia
máxima a la agrietas.
No debe usarse para soldar uniones de 316L que prestarán servicio en medios
úricos (o con área) porque atacará a la ferrita.
• Estos aceros incluyen: ASTM A240, 316, 316L, 743 y A744.
• Se usa con 100% CO2 o 75-85% Argón/CO2.
Para aceros inoxidables – Toda posición
• Blue Max FCP 308L (E308LT1-4 y E308T1-4)
• Blue Max FCP 309L (E309LT1-4 y E309T1-4)
• Blue Max FCP 316L (E316LT1-4 y E316T1-4)
Estos alambres tubulares han sido diseñados para la soldadura fuera de
posición (vertical y sobre cabeza.)
Se usan con 75-85% Argón/CO2 o 100% CO2.
123
* Gases de Protección para proceso FCAW-GS
Dióxido de Carbono:

Bajo Costo.

No produce transferencia en spray.

Menos irradiación de calor.

Mayor penetración.

Menor resistencia del material depositado.

Es menos susceptible a marcas de gas.
Mezclas de 75/85 Ar/CO2

Mejores propiedades Mecánicas (Charpy, tracción, cedencia).

Poca Salpicadura.

Mejor transferencia de arco.

Nivel de humo bajo.

Más alta tasa de deposición especialmente en fuera de posición.

Menos penetración (al mismo amperaje).
124
Nomenclatura AWS para los alambres tubulares.
* Alambres tubulares Outersield
* Alambres tubulares Innershield
125
* Alambres tubulares Metal Cored

Máquinas requeridas para el proceso FCAW.
* Máquinas soldadoras multiproceso CC/CV - DC

Ventajas del proceso FCAW.
La soldadura por arco con núcleo de fundente tiene muchas ventajas en
comparación con el proceso SMAW manual; además, ofrece ciertas ventajas
respecto a los procesos SAW y GMAW. En muchas aplicaciones, el proceso
FCAW produce metal de soldadura de alta calidad con un costo más bajo y
menor esfuerzo por parte del soldador que con SMAW. FCAW es más tolerante
que GMAW, y más flexible y adaptable que SAW. Las ventajas citadas pueden
resumirse como sigue:
(1) Deposito de metal de soldadura de alta calidad.
126
(2) Excelente aspecto de la soldadura: lisa y uniforme.
(3) Excelente perfil de las soldaduras de filete horizontales
(4) Es posible soldar muchos aceros dentro de un intervalo de espesores
amplio.
(5) Factor operativo elevado - fácil de mecanizar.
(6) Tasa de deposición alta-densidad de corriente elevada.
(7) Eficiencia de depósito del electrodo relativamente alta.
(8) Diseños de unión económicos en cuanto a su ingeniería.
(9) Arco visible - fácil de usar.
(10) No requiere tanta limpieza previa como GMAW.
(11) Produce menor distorsión que SMAW.
(12) Tasa de deposición hasta 4 veces mayor que con SMAW.
(13) El empleo de electrodos con autoprotección hace innecesario el equipo
para manipular fundente o gas, y tolera mejor las condiciones de movimiento
brusco del aire que prevalecen en la construcción en exteriores (véase la
desventaja "6" de los escudos de gas en la sección que sigue).
(14) Mayor tolerancia de contaminantes que podrían causar agrietamiento de la
soldadura.
127
(15) Resistencia al agrietamiento de la franja de soldadura inferior.

Desventajas del proceso FCAW.
Las que siguen son algunas limitaciones de este proceso:
(1) El proceso FCAW actual está limitado a la soldadura de metales ferrosos y
aleaciones con base de níquel.
(2) El proceso produce una cubierta de escoria que es preciso eliminar.
(3) El alambre de electrodo para FCAW cuesta más por unidad de peso que el
alambre de electrodo sólido, excepto en el caso de algunos aceros de alta
aleación.
(4) El equipo es más costoso y complejo que el que se requiere para SMAW; no
obstante, el aumento en la productividad casi siempre compensa esto.
(5) El alimentador de alambre y la fuente de potencia deben estar relativamente
cerca del punto de soldadura.
(6) En la versión con escudo de gas, el escudo externo puede sufrir efectos
adversos por el viento y las corrientes de aire. Esto no es un problema con los
electrodos auto protegidos, excepto cuando hay vientos muy fuertes, porque el
escudo se genera en el extremo del electrodo, que es exactamente donde se
requiere.
128
(7) El equipo es mas complejo que el de SMAW, por lo que requiere mayor
mantenimiento.
(8) Se genera mayor cantidad de humos y vapores (en comparación con GMAW
o SAW).
H.- TECNICAS DE OPERACIÓN Y AJUSTE DE VARIABLES EN MAQUINAS
PARA PROCESO DE SOLDADURA.
 Descripción de un sistema de soldadura. SMAW, GMAW, FCAW y
GTAW
 Descripción de las partes del equipo
* Fuente de poder
* Alimentador
* Antorcha.

Descripción del panel de control.

Configuración del proceso GMAW Pulsado en panel de control.

Descripción de programas pre establecidos para diferentes tipos de
metales desde el panel de control

Acero al carbón, acero Inoxidable, Aluminio.
129

Definición y ajuste de WFS.

Ajuste de Voltaje

Ajuste de Corriente de soldadura.

Mantenimiento preventivo del equipo.
I.- TEORIA BASICA DE LOS MATERIALES DE APORTE ACEROS AL
CARBON Y ACEROS INOXIDABLES.

Propiedades de los metales.

Aluminios

Aceros al carbón.

Aceros Inoxidables.
.
130
J.- CONDICIONES ESENCIALES PARA LA APLICACIÓN DE
SOLDADURA DE CALIDAD.

Formas de aplicación de soldadura.
Posición plana.
Posición vertical.
Posición horizontal.
Posición sobrecabeza.
131

Defectos comunes en la aplicación de soldadura.
* Falta de fusión.
Este es uno de los defectos internos mas serios que puede haber en una
soldadura. Se produce cuando el electrodo o material de aportación fundido cae
sobre el material base sin conseguir el fundido. Puede ocurrir en soldaduras a
tope y en soldaduras en ángulo.
Puede ser que la soldadura no se realice con la intensidad de corriente
adecuada, que el operario no esté capacitado para efectuar el trabajo.
* Socavado.
Acanaladuras o surcos de mayor o menor profundidad que pueden producirse
en uno o en los dos laterales de la soldadura en posición inmediata adyacente a
la misma. Los socavados reducen la sección y aumentan el efecto que produce
el sobre espesor de la soldadura.
* Chisporroteo.
Son imperfecciones consistentes en esferuelas de metal fundido depositadas
aleatoriamente sobre el cordón y su vecindad. Pueden ser provocadas por
humedad en el revestimiento del electrodo. Generalmente no tienen importancia
respecto a la calidad de la soldadura. En la imagen radiográfica, aparecen como
manchitas blancas, redondeadas, aisladas o en colonias. En algunas técnicas
132
de soldadura que emplean electrodos de tungsteno, las salpicaduras de este
metal se dibujan como pequeños círculos muy claros y nítidos. Entonces
conviene asegurarse de que se trata, efectivamente, de salpicaduras y no de
inclusiones.
* Mala apariencia.
Se les denomina generalmente “aguas del cordón” pueden ser más o menos
uniformes variando en profundidad y altura en sobre espesor del cordón. No
pueden ser clasificados propiamente como defectos, sin embargo a veces
quedan reguladas por especificaciones de ciertos códigos. El aspecto
superficial del cordón normalmente refleja la habilidad del soldador
* Cordón irregular.
Se origina al interrumpir el soldador el cordón y no empalmar bien la
reanudación del trabajo. Su severidad es muy variable ya que, en los casos
más severos, pueden considerarse auténticas faltas de fusión transversales, en
tanto que en otras ocasiones, son simples surcos normales al eje del cordón.
Su aspecto radiográfico es el de una línea oscura u oblicua, relativamente
nítida.
133
* Cráter sin rellenar.
Depresión y rechupe que suelen producirse en la soldadura cuando se
interrumpe bruscamente la aportación de calor y es debido a la contracción del
metal al pasar de líquido a sólido. Generalmente va acompañado de grietas.
* Grietas.
Las fisuras o grietas pueden originarse en forma interna o externa, y es también
un defecto grave. Puede que la causa se encuentre en el uso de un electrodo
inadecuado o que se ha producido un enfriamiento de la soldadura demasiado
rápido generalmente en piezas de espesor considerable que no han sido
precalentadas.
Cuando el defecto es externo se detecta con líquidos penetrantes y partículas
magnéticas. Cuando es interno, solo se detecta con RX y US.
* Escoria incrustada.
Son los óxidos y otros sólidos que frecuentemente se encuentran en el interior
de las soldaduras como inclusiones en forma alargada o globular. Durante la
deposición y subsiguiente solidificación del metal de soldadura, se producen
reacciones químicas entre el metal y las materias o elementos componentes del
revestimiento del electrodo o con la escoria producida. Algunos de los
productos de estas reacciones son compuestos no metálicos muy poco solubles
en el metal fundido. Debido a su menor densidad o peso específico, estos
134
productos no metálicos tienden a subir a la superficie del metal, a menos que se
produzcan dificultades para este movimiento de ascensión.
* Porosidad
Se producen generalmente como resultado de reacciones químicas durante la
soldadura por el desprendimiento de gases, y como consecuencia del rápido
enfriamiento del metal del baño de fusión, dichos gases no pueden salir al
exterior o lo hacen cuando el metal esta empezando a solidificar, en cuyo caso
el poro llega a la superficie.
K.- SIMBOLOGIA BASICA DE SOLDADURA

Líneas de referencia.
Línea horizontal en el centro del símbolo del proceso a la cual todos los
elementos del símbolo del proceso hacen referencia. La línea de referencia es
uno de los elementos más importantes del símbolo del proceso.

Flecha indicadora.
Parte del símbolo del proceso que está debajo de la línea de referencia. Las
instrucciones que aparecen por el lado de la flecha del símbolo del proceso
corresponden al lado de la flecha del metal base a soldar.
135

Longitud e cordón.
Dimensiones de una soldadura que incluyen longitud de lado, convexidad y
concavidad.

Descripción de planos.
Documento que contiene todas las instrucciones necesarias para realizar un
proyecto. Un plano con instrucciones para soldar contiene uno o más símbolos
para soldar.
136
X. Resultados Obtenidos
Como primer instancia se mejoró la relación comercial entre empresas,
apoyando a su personal en el uso seguro y adecuado de los equipos.
A corto plazo se espera una reducción en accidentes, una mejor actitud y
conocimiento sobre el proceso de soldar que utilizan los operadores y jefes de
áreas.
A mediano plazo se espera que operadores y jefes de área sepan
ajustar, manipular y poder dar parámetros a máquinas, saber sobre el proceso y
resolver problemas inmediatos con los equipos y/o prevenir.
A largo plazo se espera que las empresas con las que se esta trabajando
en este proyecto, no tengan paros de línea, tiempos muertos, accidentes, re
trabajos y malas piezas que se tengan que desechar por una mala aplicación
del proceso de soldado, así como que su personal tenga el valor agregado de
conocer en muchos casos no solo la práctica y de forma empírica sino con la
fundamentación teórica correcta.
Y finalmente que estas empresas reduzcan costos y mantengan los
estándares de calidad que son solicitados por sus mismos clientes.
El estudio del presente manual es de vital importancia para la operación
segura y adecuada de los equipos.
137
El tiempo que se dedicara será de 8 horas semanales las cuales serán
determinadas por la empresa para no ocupar tiempo de la misma en la cual
pueda reducir su producción o llegue afectar en algo.
La impartición del curso y entrega de manual para el mismo se realizará
en las instalaciones de la empresa en la cual se realizará la capacitación.
Se dividirá en tres bloques por sesión en la cual se analizarán los puntos
atrás mencionados de tal manera que se pueda abarcar todo este el programa
de entrenamiento.
Se analizarán temas tanto teóricos como prácticos para la mejor
comprensión de los temas.
Los materiales a utilizar serán con los que se encuentran en la empresa
como: área de trabajo, equipo para soldar, accesorios para soldar, máquinas
del proceso y sus accesorios (reguladores, flujometros, medidores de presión,
ahorradores de gas, cilindros de gas con aditamentos).
138
XI. Análisis de riesgo
El mayor factor de riesgo que se puede presentar es que las personas
que tengan este manual y acudan al curso no lo hagan con la seriedad y
compromiso que se requiere, ya que es de vital importancia para el uso
adecuado de los equipos como su propia de seguridad.
El tiempo es otro factor de riesgo, ya que las horas que fueron otorgadas
por las empresas son pocas, y muy seguramente falte tiempo para estudiar los
contenidos con detalle.
La responsabilidad de la programación de la empresa cliente para
capacitar de forma prioritaria a su personal liberándolo de sus actividades, con
el fin de que el personal a capacitar no se le interrumpa y aproveche así de
forma más eficiente en lo posible el curso.
139
XII. Conclusiones
Este manual y este curso quedará como enseñanza no solo para las
personas que se encuentren trabajando actualmente en la empresa, servirá
para futuros integrantes de los mismos como una guía de aprendizaje en su
trabajo ya que cumplirá con los requerimientos y necesidades que la empresa
requiere.
Ayudará significativamente a las empresas en reducir costos ya que se
eliminarán tiempos muertos, paros de fabricación de piezas, menor rechazo de
piezas por mala calidad.
Ayudará a soldadores y jefes de área a concientizarse sobre las
condiciones en que se debe de trabajar y a evitar accidentes.
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XIII. Recomendaciones
Como en cualquier ámbito la tecnología avanza cada vez más y algunas
cosas se quedan obsoletas, pero siempre es mejor saberlas y aprender de lo
nuevo que llega.
Es importante la apertura para continuar con el aprendizaje de la práctica
laboral, y con seguridad de la misma. El compromiso es individual, pero no se
olvide
la importancia del trabajo colaborativo para un fin común, sin olvidar la
misión y valores de las empresas para las cuales se trabaja.
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XIV. Referencias bibliográficas
Lincoln Electric Manufactura SA de CV, (2012). Aplicaciones, procesos y
definiciones para la industria. Por Lincoln Electric Manufactura SA de CV,
Cleveland Oh. (pp 32-85).
Lincoln Electric Manufactura SA de CV, (2012). Seguridad en el proceso de
soldar. Por Lincoln Electric Manufactura SA de CV, Cleveland Oh. (pp 01-42).
Oerlikon, (2011). Manual de soldadura. Exsa. Lima Perú (pp 15-55)
Paginas web.
www.lincolnelectric.com.
www.soldadurasyespeciales.com.
www.historiadeprocesosyaplicaciones.com.
www.manualesprocesoyaplicacionesparasoldar.com.
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