cursosoldadura

Javier Valledor
Descripción
• Es un proceso en el que la fusión del metal se
produce gracias al calor generado por un arco
eléctrico establecido entre el extremo de un
electrodo revestido y el metal base a soldar.
• El material de aportación se obtiene por la fusión del
electrodo.
• La protección se obtiene por la descomposición del
revestimiento en forma de gases y en forma de
escoria líquida.
Denominaciones
• SMAW: Shielded metal-arc welding (ANSI/
AWS A3.0)
• 111: Soldeo metálico por arco con electrodo
revestido. (UNE-EN24063)
• MMAW: Manual metal-arc welding (Reino
Unido)
Principio de funcionamiento
A : Penetración, Dilución
B : Cordón de metal depositado
C : Escoria
D : Electrodo
E : Recubrimiento fundido
F : Cráter
G : Gotas de metal fundido
H : Baño de fusión
Ventajas
• El equipo de soldeo es relativamente sencillo, no muy
caro y portátil.
• El metal de aportación y los medios para su protección
durante el soldeo proceden del propio electrodo. No es
necesaria protección adicional.
• Se puede emplear en cualquier posición.
• Se puede soldar en locales abiertos o cerrados incluso
con poco espacio.
• Es aplicable a gran variedad de espesores.
• Es aplicable a la gran mayoría de los metales de uso
común.
• Se puede soldar relativamente alejado de la fuente de
energía.
Limitaciones
• Es un proceso lento por la baja tasa de deposición y
la necesidad de quitar escoria.
• Requiere gran habilidad por parte del soldador
• No es aplicable a materiales con bajo punto de
fusión. (plomo, estaño, cinc…).
• No es aplicable a metales que oxiden fácilmente.
(titanio, circonio, ….)
• No es aplicable a espesores inferiores a 2 mm.
• No es productivo para espesores superiores a
30mm.
Selección del tipo de corriente
• Se puede soldar con CC o CA, depende del tipo de
fuente de energía disponible, del tipo de electrodo y
del material base.
• La polaridad depende del material base y del tipo de
electrodo.
Tipos de corriente
CORRIENTE CONTINUA C.C - D.C
CORRIENTE ALTERNA C.A – A.C
+
+
Semiciclo positivo
~
Amplitud
Periodo
Tiempo
-
-
+
-
Semiciclo negativo
Tipo de corriente
POLARIDAD DIRECTA
Cátodo
+
-
POLARIDAD INVERSA
Ánodo
+
-
Tipo de corriente
Parámetros
Soldeo a gran
distancia de la
F. energía
Soldeo con
electrodos de
poco diámetro
Cebado del
arco
Mantenimiento
del arco
Soplo magnétic.
CC
La operación
resulta más
fácil
Resulta fácil
Fácil. Arco
estable
Problemas
CA
Preferible
Dificultad de
cebado de arco.
Resulta muy
difícil.
Muy difícil
excepto alto A.
No existe.
Tipo de corriente
Parámetros
Posiciones de
soldeo.
Tipo de
electrodo
CC
Vertical y bajo
techo. Bajo A
Cualquier tipo
de electrodo
Espesor de la
pieza
Salpicaduras
Mejor espesor
delgado
Pocas
CA
Soldaduras en
cualquier pos.
Sólo el tipo de
electrodos con
revestimiento
muy conductor
Prefiere
espesor grueso
Mayor cantidad
polaridad
P.Dir / P. Inv.
No existe
Equipo de soldeo
• El equipo es muy sencillo, consiste en una fuente de
energía, el portaelectrodo, la conexión de masa y los
cables de soldeo.
Fuentes de energía
CARACTERISTICAS
DE LA RED
FUENTES DE ENERGIA
CARACTERISTICAS
PARA EL SOLDEO
tensión baja
Tensión alta
TRANSFORMADOR
Intensidad alta
Intensidad baja
RECTIFICADOR
INVERTERS
Corriente alterna
Corriente continua
Fuente de energía
•Transformador-Rectificador (monofásico):
Es la fuente de energía mas versátil y de menor costo. Al
ser de una fase, la calidad de la onda de corriente no es
muy buena ni confiable. Operación silenciosa, sin partes
móviles. Es el método de transformación de energía más
eficiente.
•Transformador Rectificador trifásico:
Costo Intermedio, La energía para la soldadura es mas
homogénea que en la fuente monofásica aunque esta
sujeta a la calidad de la línea de alimentación. Operación
silenciosa, sin partes móviles
Fuente de energía
• Motor-Generador
Es la mas costosa de las fuentes de energía. Tiene elevados
costos de mantenimiento pero es la recomendada cuando se
necesita un voltaje de arco estable y una onda homogénea
para realizar el trabajo. Permite el control del voltaje de
circuito abierto. Permite mantener una intensidad de
corriente constante a pesar de las variaciones de voltaje en la
línea de alimentación.
• Factor de marcha:
% de tiempo que el arco puede estar activo, en base a
intervalos de 10 minutos, para maximizar la vida de la fuente
de energía
Fuente de energía
• La fuente de energía para el soldeo debe presentar
una característica descendente (de intensidad
constante), para que la corriente de soldeo se vea
poco afectada por las variaciones en la longitud del
arco.
• Para el soldeo en corriente continua se utilizarán
transformadores-rectificadores o generadores, para
el soldeo en corriente alterna se utilizan
transformadores.
Fuentes de energía
• Intensidad Constante:
Nos sirve para ajustar la intensidad en el arco y su
característica estática tiende a producir una intensidad de
corriente relativamente constante.
Fuentes de energía
• Tensión Constante:
Una máquina para el soldeo por arco de tensión constante
es aquélla que nos sirve para ajustar la tensión en el arco
y que tiene una curva característica que tiende a producir
una tensión de salida relativamente constante.
Fuentes de energía
• Para la selección de la fuente de energía adecuada se deberá
tener en cuenta el electrodo que se va a emplear, de forma
que pueda suministrar el tipo de corriente (cc o ca), rango de
intensidades y tensión de vacío que se requiera.
• Los electrodos básicos necesitan mayores tensiones de vacío
en comparación con los electrodos de tipo rutilo y ácido.
• Salvo para algunos tipos específicos, los electrodos básicos
requieren corriente continua, mientras que los de los demás
tipos de revestimiento pueden ser empleados indistintamente
con corriente continua y alterna.
Panel de control Miller
Equipo de soldeo por electrodo
Panel de control equipo Galagar
Panel de control equipo Soldarc
Panel de control equipo Miller
Panel de control equipo Miller
Panel de control equipo Castolín
Panel de control equipo Castolín
Panel de control equipo Migatronic
Panel de control equipo Fronius
Placa de características de la fuente
Portaelectrodo
• Tiene la misión de conducir la electricidad al
electrodo y sujetarlo. Para evitar un
sobrecalentamiento en las mordazas, éstas
deben mantenerse en perfecto estado; un
sobrecalentamiento se traduciría en una
disminución de calidad y dificulta la ejecución
del soldeo.
• Se
debe
seleccionar
siempre
el
portaelectrodos adecuado para el diámetro de
electrodo que se vaya a utilizar.
Conexión de masa
• La conexión correcta del cable de masa es una
consideración de importancia. La situación del
cable es de especial relevancia en el soldeo con
cc. Una situación incorrecta puede provocar el
soplo magnético, dificultando el control del arco.
• Un cable mal sujeto no proporcionará un
contacto eléctrico consistente y la conexión se
calentará, pudiendo producirse una interrupción
en el circuito y la desaparición del arco.
Conectores y cables
Electrodos revestidos
El elemento fundamental de este proceso es el
electrodo, que establece el arco, protege el baño de
fusión y que, al consumirse, produce la aportación del
material que, unido al material fundido del metal base,
va a constituir la soldadura.
Los electrodos revestidos están formados por:
Los electrodos revestidos están formados por:
•Un alambre de sección circular uniforme,
denominado alma, de composición normalmente
similar a la del metal base.
•El revestimiento que es un cilindro que
envuelve el alma, concéntrico con ella y de
espesor uniforme, constituido por una mezcla de
compuestos que caracterizan el electrodo y que
cumple varias funciones, las cuales evitan los
inconvenientes del electrodo desnudo.
Funciones del revestimiento
•Facilita el cebado y estabiliza el arco.
•Protege el metal fundido impidiendo la entrada del oxígeno y del
nitrógeno del aire que sería muy perjudicial para la soldadura, Para
ello:
-Se producen gases que envuelven el arco.
-Se produce escoria que recubre el metal fundido hasta que
solidifique y se enfríe.
• Compensa la pérdida de elementos de aleación que
se produce durante la fusión del metal base, o aporta
elementos de aleación para mejorar las características
del metal base.
Los electrodos tienen longitudes normalizadas
de 150, 200, 250, 300, 350 y 450 mm, en función
del diámetro del electrodo. Un extremo del alma
está sin cubrir de revestimiento, en una longitud
de 20 a 30 mm., para la inserción del mismo en la
pinza portaelectrodo.
Los diámetros de los electrodos también están
normalizados, siendo los más comunes los de 1,6;
2; 2,5; 3,25; 4; 5; 6; 6,3; 8; 10; 12,5 mm (diámetro
del alma). Tanto en la longitud como en el
diámetro se ha señalado con negrita los más
comunes.
Clasificación según el espesor del revestimiento:
•Delgados: Los electrodos de revestimiento delgado
protegen poco el metal fundido, por lo que sólo se
utilizan en el aprendizaje de las técnicas de soldeo.
•Medios: Estos electrodos obtienen mayor estabilidad
del arco, permiten el soldeo con corriente alterna y
protegen mejor al metal soldado, la escoria recubre al
metal ya solidificado reduciendo la velocidad de
enfriamiento y la oxidación.
•Gruesos: Los electrodos con revestimiento grueso
permiten obtener las mejores cualidades del metal
soldado
CLASIFICACION Y CARACTERISTICAS DE LOS ELECTRODOS EN FUNCION DEL ESPESOR DEL REVESTIMIENTO
Espesor del
revestimiento
Transferencia de
metal de aportación
Capacidad de
“puentear” un chaflán
Aspectos de cordón
de soldadrua
Profundidad de la
penetración
• Tipos de revestimiento
• El revestimiento se clasifica en función de su
composición, que determinará sus cualidades y
aplicaciones, agrupándose y designándose como sigue
(según UNE-EN 287-1):
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Acido(A)
Básico(B)
Celulósico(C)
Rutilo(R)
Rutilo-ácido (RA)
Rutilo-básico( RB)
Rutilo-celulósico(RC)
Rutilo grueso(RR)
Otros (S)
Electrodos ácidos (A)
Composición del revestimiento: Óxidos de hierro y
manganeso.
Características de la escoria: Bastante fluida, de
aspecto poroso y abundante.
Ventajas: La velocidad de fusión es bastante elevada,
así como la penetración. Se puede utilizar con
intensidades elevadas.
Limitaciones: Sólo se puede utilizar con metales base
con buena soldabilidad, contenidos muy bajos de azufre y
el fósforo como puede hacerlo los revestimientos básicos.
Posición: Especialmente indicados para posición plana,
pero pueden utilizarse también en otras posiciones.
Tipo de corriente: c.c y c.a.
Electrodos de rutilo (R)
Composición del revestimiento: Rutilo (óxidos de
titanio)
Características de la escoria: Es muy densa y
viscosa
Ventajas: Fácil cebado y manejo del arco. Fusión
del electrodo suave. Cordón de soldadura muy
regular y de buen aspecto
Posición: Todas. Especialmente adecuado para
soldar en posición vertical y bajo techo gracias a
las características de su escoria.
Tipo de corriente: c.a y c.c.
Electrodos básicos (B)
Composición del revestimiento: Carbonato cálcico y otros
carbonatos también básicos.
Características de la escoria: es densa, no muy abundante, de
color pardo oscuro y brillante, se separa fácilmente y asciende con
facilidad por lo que se reducir el riesgo de inclusiones de escoria
Ventajas: Metal de soldadura muy resistente a la fisuración en
caliente. Son de bajo contenido en hidrógeno (el metal depositado
tendrá bajo contenido en hidrógeno) lo que reduce la fisuración en
frío.
Limitaciones: Su manejo es algo dificultoso, debiéndose emplear
con un arco muy corto y con intensidades poco altas.
Son muy higroscópicos (absorban humedad con gran facilidad
Posición: Todas las posiciones
Tipo de corriente: Corriente continua y polaridad inversa, aunque
hay algún tipo de electrodo preparado para ser empleado también
con corriente alterna
Electrodos celulósicos (C)
Composición del revestimiento: Sustancias orgánicos que
generan gran cantidad de gases por el calor.
Características de la escoria: La escoria que producen es
escasa y se separa con gran facilidad.
Ventajas: Los gases forman una gran envoltura gaseosa en torno
al arco e imprimen a las gotas metálicas gran velocidad, por lo cual
se consigue gran penetración. Gran velocidad de fusión.
Limitaciones: muchas proyecciones. Superficie de la soldadura
muy irregular.
Posición: Todas.
Aplicaciones: Se emplean principalmente para el soldeo de
tuberías en vertical descendente, por la buena penetración que
consiguen y por la rapidez del trabajo, debida a su alta velocidad
de fusión.
Tipo de corriente: Corriente continua y polaridad directa. Para
utilizarlos con corriente alterna se necesita emplear una máquina
con tensión de vacío muy elevada.
Nomenclatura de los electrodos según AWS A 5.1
E
70
1
8
Electrodo
R
Hidrógeno disuelto
(ml/100 g depósito):
4
8
16
Tipo de Recubrimiento y de corriente:
Celulosa Sodio
Celulosa Potasio
Titanio Sodio
Titanio Potasio
Hierro Titanio
Sodio Bajo H.
Potasio Bajo H.
Hierro Óxido de Hierro
Hierro Bajo H.
H4
Resistente a la Humedad
Carga de rotura mínima (ksi)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
B1
DC+
AC DC+ DCAC DCAC DC+
AC DC+ DCDC+
AC DC+
AC DC+ DCAC DC+
Composición química del deposito:
A1
0.5% Mo
B1
0.5% Cr
0.5% Mo
B2
1.25%Cr
0.5% Mo
B3
2.25%Cr
1% Mo
C1
2.5% Ni
C2
3.25%Ni
C3
1% Ni
0.15% Cr 0.38%Mo
D1&D2
1.25-2% Mn 0.25-0.45% Mo
G
0.5% Ni
0.3%Cr 0.2%Mo 0.1%V
• Designación de electrodos
• Designación de electrodos
• Designación de electrodos
• Designación de electrodos
• Designación de electrodos
• Electrodos de gran rendimiento
Se pueden introducir polvos de diferentes metales en el
revestimiento para compensar la pérdida de elementos de
aleación, o para aportar elementos de aleación y mejorar así las
propiedades mecánicas del metal de soldadura.
Uno de los elementos es el polvo de hierro, que permite
aumentar la cantidad de metal depositado y mejorar el
comportamiento del arco.
Ventajas:
•El arco es más estable.
•Se requiere menor destreza para utilizarlo correctamente
•Aumenta la cantidad de metal depositado para un determinado
diámetro del alma, ya que se aporta también el hierro
procedente del revestimiento.
Limitaciones:
•Solo se pueden emplear en posición plana.
• Rendimiento gravimétrico
El rendimiento gravimétrico de un electrodo es la
relación entre el metal depositado durante el soldeo y el
peso del alma de los electrodos empleados, multiplicado
por cien.
Cualesquiera que sean las características del electrodo,
y siempre que su rendimiento gravimétrico sea superior
al 100%, el electrodo se denomina de gran rendimiento.
Rendimiento gravimétrico en %=
Electrodo normal
(sin polvo de hierro)
4mm x 450mm
Electrodo con polvo de hierro
4mm x 450mm
Peso del alma = 40 gramos
Peso del metal depositado = 40 gramos
Rendimiento gravimétrico = (40/40) . 100 = 100%
Peso del alma = 40 gramos.
Peso del metal depositado = 70 gramos
Rendimiento graviétrico = (70/40) . 100 = 175%
Tiempo de soldeo = 70 segundos
Tiempo de soldeo = 70 segundos
Resultado
Longitud de soldadura mayor en el mismo tiempo.
Manipulación de los electrodos
• No utilizar electrodos con el revestimiento agrietado o desprendido,
la protección del baño de fusión no será perfecta y disminuirá la
estabilidad del arco.
• No transportar un número de electrodos mayor que el que se
considere va a ser necesario para una tarea determinada.
• Manipular los electrodos con guantes limpios y secos y no
exponerlos a ambientes húmedos ni depositarlos sobre superficies
manchadas de grasa, polvo, pintura o suciedad.
• Los revestimientos de los electrodos son higroscópicos (absorben y
retienen la humedad con gran facilidad).
• Almacenarlos en locales limpios y dotados de una regulación de
temperatura y humedad adecuadas.
• Los electrodos básicos (de bajo contenido en hidrógeno),
expuestos a la humedad ambiente se someterán a un proceso de
secado en estufa.
• Mantener este tipo de electrodos a temperaturas uniformes de 65 a
150ºC (temperatura de mantenimiento)
Parámetros de soldeo
• Diámetro del electrodo
En general, se deberá seleccionar el mayor diámetro posible
que asegure los requisitos de aporte térmico y que permita su
fácil utilización, en función de la posición, el espesor del
material y el tipo de unión a realizar
Los electrodos de mayor diámetro se seleccionan para el
soldeo de materiales de gran espesor y para el soldeo en
posición plana.
En el soldeo en posición cornisa, vertical y bajo techo el baño
de fusión tiende a caer por efecto de la gravedad, este efecto
es más acusado cuanto mayor es el diámetro del electrodo,
por lo que en estas posiciones convendrá utilizar electrodos
de menor diámetro
En el soldeo con pasadas múltiples el cordón de raíz conviene
efectuarlo con un electrodo de pequeño diámetro, para
conseguir el mayor acercamiento posible del arco al fondo de la
unión, y asegurar una buena penetración.
El aporte térmico depende, directamente de la intensidad,
tensión del arco y velocidad de desplazamiento, parámetros
dependientes del diámetro del electrodo.
Por tanto, se deberán emplear:
•Electrodos de poco diámetro (2; 2,5; 3,25; 4 mm) en: punteado,
uniones de piezas de poco espesor, primeras pasadas,
soldaduras en posición cornisa, vertical y bajo techo y cuando se
requiera que el aporte térmico sea bajo.
•Electrodos de mayores diámetros para: uniones de piezas de
espesores medios y gruesos, soldaduras en posición plana y
recargues
Parámetros de soldeo
• Intensidad de soldeo
Cada electrodo, en función de su diámetro, posee un rango
de intensidades en el que puede utilizarse, en ningún caso se
debe utilizar intensidades por encima de ese rango ya que se
producirían mordeduras, proyecciones, intensificación de los
efectos de la intensidad en el cordón de soldadura.
La intensidad a utilizar depende de la posición de soldeo y del
tipo de unión.
Como regla práctica y general, se deberá ajustar la intensidad
a un nivel en el que “la cavidad” del baño de fusión sea
visible. Si esta cavidad (ojo de cerradura), se cierra, significa
que la intensidad de soldeo es demasiado baja y si se hace
muy grande indica que la intensidad es excesiva.
• Intensidad de soldeo
EFECTO DEL AMPERAJE, LONGITUD DEL ARCO Y VELOCIDAD DE DESPLAZAMIENTO
(A) PARÁMETROS Y VELOCIDAD APROPIADAS
(B) AMPERAJE DEMASIADO BAJO
(C) AMPERAJE DEMASIADO ALTO
(D) LONGITUD DE ARCO DEMASIADO CORTA
(E) LONGITUD DE ARCO DEMASIADO LARGA
(F) VELOCIDAD DE DESPLAZAMIENTO DEMASIADO LENTA
(G) VELOCIDAD DE DESPLAZAMIENTO DEMASIADO RÁPIDA
Chapa de 3 mm de espesor, soldada en una pasada.
INTENSIDAD DE SOLDEO EN FUNCION DE LA POSICION
TAMAÑO DE LA CAVIDAD (OJO DE CERRADURA)
• Longitud del arco
La longitud del arco a utilizar depende del tipo de electrodo,
su diámetro, la posición de soldeo y la intensidad.
La longitud de arco debe ser igual al diámetro del electrodo,
excepto los de tipo básico, que será igual a la mitad de su
diámetro
Mantener siempre la misma longitud del arco, con objeto de
evitar oscilaciones en la tensión e intensidad de la corriente y
con ello una penetración desigual.
En el soldeo en posición plana, sobre todo cuando se utilizan
electrodos de revestimiento grueso, se puede arrastrar
ligeramente el extremo del electrodo, con lo que la longitud del
arco vendrá automáticamente determinada por el espesor del
revestimiento.
Cuando se produzca soplo magnético, la longitud del arco se
debe acortar todo lo posible.
Arco corto
Utilizada con electrodos básicos
Arco largo
Si la longitud es excesiva pierde fuerza,
direccionalidad y capacidad de protección,
con lo que se pueden producir soldaduras
porosas
Arco normal
Utilizado con casi todos los electrodos
• Velocidad de desplazamiento
La velocidad de desplazamiento durante el soldeo
debe ajustarse de tal forma que el arco adelante
ligeramente al baño de fusión.
Cuanto mayor es la velocidad de desplazamiento
menor es el ancho del cordón, menor el aporte
térmico y más rápidamente se enfriará la soldadura.
Si la velocidad es excesiva se producen mordeduras,
se dificulta la retirada de la escoria y se favorece el
atrapamiento de gases (produciéndose poros).

Orientación del electrodo
En la tabla se relacionan las orientaciones típicas de los
electrodos y las técnicas de soldeo con electrodos para acero
al carbono, que pueden variar para otros materiales.
Tipo de
Unión
Posición de
soldeo
Angulo de
trabajo
Ángulos de
desplazamientos
Técnicas de
Soldeo
90º
5º - 10º
Hacia atrás
80º - 100º
5º - 10º
Hacia atrás
Chaflán
Plana
Chaflán
Horizontal
Chaflán
Ascendente
90º
5º - 10º
Hacia delante
Chaflán
Bajo Techo
90º
5º - 10º
Hacia atrás
Angulo
Horizontal
45º
5º - 10º
Hacia delante
Angulo
Ascendente
35º – 55º
5º - 10º
Hacia delante
Angulo
Bajo Techo
30º - 45º
5º - 10º
Hacia atrás
Técnica operativa
• El Punteado
Indicaciones de la norma UNE 14055 referente al punteado con electrodos
revestidos:
•El punteado se realizará con el mismo precalentamiento que se vaya a
utilizar en el soldeo.
•El punteado que vaya a ser incorporado a la soldadura se realizará con el
mismo tipo de electrodo que se vaya a utilizar en el soldeo.
•El punteado que no vaya a ser incorporado a la soldadura será eliminado,
repasando posteriormente la zona hasta garantizar la ausencia de defectos.
•El punto de soldadura debe tener siempre una forma cóncava de lo contrario
podrían formarse grietas.
•Si la longitud a soldar es larga, el punteado se iniciará en el centro de la
pieza. En los cruces y esquinas los últimos puntos deben darse como mínimo
a 200 mm.
•Inspección antes de soldar
Antes de comenzar a soldar, se debe hacer una inspección
ocular comprobando que:
•Las uniones están perfectamente limpias de óxido, grasas,
aceite, agua y proyecciones y se ha efectuado la limpieza
especificada en función del material base.
•Las piezas están bien niveladas y alineadas.
•Los puntos previos están bien realizados, sin poros, grietas
ni abultamientos. Si existe alguna de estas anomalías se
eliminarán, empleando piqueta, cepillo, soplete… Si fuese
necesario se resanarán o se eliminarán los puntos.
• Establecimiento del arco
Movimiento
Situar el electrodo en el
lugar de cebado
Golpear o raspar el
electrodo
Voltaje
Tensión máxima= tensión Tensión casi nula
de vacío
Tensión de soldeo en función de la
intensidad de soldeo
(generalmente de 30 V)
Intensidad
Intensidad nula
Intensidad de soldeo oscilando
ligeramente alrededor del
valor seleccionado
Intensidad muy alta:
calentamiento del
electrodo
Separar rápidamente hasta la
longitud del arco adecuada (a) en
función del diámetro del electrodo
Es imprescindible establecer el arco dentro de la zona de soleo y
por delante de ella, nunca fuera de los bordes de la unión, se
evita de esta forma la formación de pequeñas grietas de la zona
de cebado.
ESTABLECIMIENTO DEL ARCO EN LA POSICION CORRECTA
• Observación del baño de fusión
Es muy importante distinguir entre baño de fusión y
escoria, Hay que procurar que la escoria no se
adelante al baño de fusión y que éste bañe por igual
ambos lados de la unión.
Un defecto muy corriente, cuando no se controla
bien la escoria, es su inclusión en el cordón de
soldadura una vez solidificado éste. Para contener la
escoria se podrá hacer un movimiento de vaivén del
electrodo.
• Ejecución del soldeo
o Se deberá de mantener la longitud del arco lo más constante
posible.
o La elección entre cordones rectos o con balanceo dependerá de
las exigencias del procedimiento y del tipo de cordón
o El movimiento debe ser simétrico y el avance uniforme, ya que de
ello depende el buen aspecto de la soldadura, así como su
capacidad y reparto uniforme de calor.
o En las posiciones cornisa y bajo techo a tope, cuando la unión
tiene excesiva separación en la raíz, las primeras pasadas deben
depositarse dando, además del movimiento oscilatorio, un
pequeño vaivén de avance y retroceso al electrodo, a fin de dar
tiempo a que se solidifique el baño de fusión, evitando así la caída
del material fundido.
• Interrupción del arco de soldeo
Nunca se debe interrumpir el arco de forma brusca, ya que
pueden producirse grietas y poros en el cráter del cordón.
El arco puede interrumpirse por medio de cualquiera de las
diferentes técnicas posibles:
- Acortar el arco de forma rápida y, a continuación, mover el
electrodo lateralmente fuera del cráter. Esta técnica se
emplea cuando se va a reemplazar el electrodo ya consumido,
continuando el soldeo a partir del cráter.
- Detener el movimiento de avance del electrodo y permitir el
llenado del cráter, retirándose a continuación el electrodo.
- Dar al electrodo una inclinación contraria a la que llevaba y
retroceder sobre el mismo cordón, unos 10 ó 12 mm antes de
interrumpir el arco; de esta forma se rellena el cráter.
• Empalmes de los cordones de soldadura
Deben realizarse de forma cuidada, para evitar fisuras e inclusiones
de escoria. Tal como se indica en la figura siguiente se rellena el
cráter y se evita la porosidad y las inclusiones de escoria.
La limpieza de los cordones de soldadura es esencial para que la
unión entre metales se realice correctamente y sin defectos. Se
utilizará una piqueta y un cepillo de alambre.
El material de los alambres del cepillo y de la piqueta dependerá del
material base, por ejemplo, nunca se utilizarán de acero al carbono
cuando el material base sea de acero inoxidable sino que será
también de este último material.
Se debe picar y limpiar de escoria el cráter
de terminación del cordón anterior y eliminar
o preparar el cráter con esmeriladora si fuera
necesario.
Cebar el nuevo electrodo unos mm por
delante del cráter del cordón anterior
Una vez iniciado el arco, retroceder hacia el
cráter del cordón anterior y refundir el
mismo.
Rellenar el cráter y proseguir normalmente
la soldadura
•Retirada de la escoria
Siempre debe picarse la escoria y cepillar la totalidad del cordón
antes de realizar la pasada siguiente.
Se deberá retirar la escoria especialmente en las proximidades de las
caras del chaflán, utilizando esmeriladora si fuera necesario.
Eliminar también el sobreespesor del cordón cuando éste sea
excesivo.
Al finalizar la unión, deben quitarse, además de la escoria, las
proyecciones más pronunciadas y cepillar totalmente la unión.
•Soplo del arco
En el soldeo SMAW puede producirse con frecuencia el soplo
magnético, se deberá tener las consideraciones explicadas
anteriormente.
En la figura se recuerda una forma de aminorar el efecto soplo
magnético cuando se produzca.
Defectos típicos en las soldaduras
Defecto: Mordeduras
Causa
-
-
Intensidad de soldeo demasiado elevada.
Angulo
de
desplazamiento
excesivamente
pequeño (Electrodo perpendicular a la
pieza.
Arco largo
-
Remedio
Seleccionar
la
intensidad
adecuada para el diámetro,
posición y tipo de electrodo
Inclinar el electrodo hasta que el
ángulo de desplazamiento sea de
5 – 10º
Utilizar una longitud de arco igual
al diámetro del electrodo, o a la
mitad de éste si el electrodo es
básico.
Defecto: Inclusiones de escoria
Causa
-
-
Intensidad muy baja.
Velocidad
de
desplazamiento
elevada,
que
provoca
el
enfriamiento
rápido
de
la
soldadura no permitiendo la salida de la escoria.
Soldeo multipasadas sin retirar la escoria del cordón anterior
Remedio
Utilizar la intensidad suficiente que
permita la salida de escoria antes
de que el metal aportado se
solidifique.
Reducir
la
velocidad
de
desplazamiento.
Extremar la limpieza; siempre
retirar totalmente la escoria antes
de realizar el siguiente cordón
Defecto: Porosidad
Causa
-
Remedio
Suciedad en el metal base (óxidos, grasa, recubirmientos).
Arco demasiado largo.
Electrodos húmedos
-
Eliminar cualquier resto de grasa o
suciedad antes del soldeo. Eliminar
también los recubrimientos que puedan
tener las piezas.
Utilizar una longitud de arco adecuada y
mantenerla durante el soldeo.
Conservar
adecuadamente
los
electrodos evitando su contacto con
cualquier fuente de humedad, utilizar
estufas de mantenimiento y secar en
horno antes del soldeo los electrodos
básicos.
Defecto: Grietas en el cráter
Causa
-
Interrumpir el arco de forma brusca,
especialmente
cuando se suelda con altas
intensidades.
Remedio
Utilizar una
interrupción
adecuada.
técnica de
del
arco
Defecto: grietas que parten de la intercara (metal de soldadura - metal
base) de la unión.
Causa
-
El material no es soldable.
Enfriamiento de la soldadura
excesivamente rápido
Remedio
-
-
Utilizar
las
precauciones
necesarias para el soldeo de
ese material. No soldar.
Evitar enfriamientos rápido,
naturales o provocados
Defecto: Falta de fusión en los bordes
Causa
-
-
Inadecuada limpieza, presencia e algún óxido o material extraño
que impida la correcta fusión del
material base.
Orientación inadecuada del
electrodo
Intensidad de soldeo insuficiente o velocidad excesiva
-
Remedio
Limpiar el material base, los
chaflanes y por lo menos a cada
lado de la unión. Extremar la
limpieza o decapado en el acero
inoxidable y aleaciones de
aluminio.
Orientar el electrodo
correctamente.
Elegir los parámetros de soldeo
de forma adecuada.
Defecto: falta de penetración
Remedio
Causa
-
-
Talón de la raíz excesivo o separación
en la raíz insuficiente.
Desalineamiento entre las piezas
excesiva.
Intensidad de soldeo insuficiente o
velocidad excesiva
Diámetro del electrodo demasiado
grande
que
no
permite
el
acercamiento del electrodo a la raíz
de la unión
Diámetro del electro demasiado fino
que no tolera la intensidad necesaria
para conseguir buena penetración
-
Preparar y ensamblar las piezas de
forma adecuada.
Elegir los parámetros de soldeo de
forma adecuada.
Seleccionar el diámetro adecuado
Seleccionar el diámetro adecuado
Seguridad en soldadura
•Riesgos eléctricos.
•Quemaduras.
oContacto con el material.
oProyecciones
oRadiaciones.
oExplosión o incendio.
•Intoxicación.
•Epi´s
• Riesgos eléctricos
o Contacto
eléctrico directo: puede producirse en el
circuito de alimentación por deficiencias de aislamiento
en los cables o conexiones y en el circuito de soldadura
cuando está en vacío (tensión superior a 50 V).
o Contacto
eléctrico indirecto: puede producirse con la
carcasa de la máquina por alguna derivación de corriente
eléctrica.
• Quemaduras
o
o
o
o
Contacto con el metal caliente: produce quemaduras importantes
dependiendo de la temperatura y del tiempo que dure el contacto.
Contacto con partículas calientes: proyecciones debidas al arco eléctrico o
trozos de escoria proyectados durante las operaciones de limpieza.
Radiaciones U.V. del arco eléctrico: la exposición a estas radiaciones
produce quemaduras similares a la exposición prolongada a la radiación
solar, pero más intensas, ya que la intensidad de radiación U.V. es mucho
mayor que la luz solar.
La exposición habitual a la radiación U.V. del arco eléctrico puede ser causa
de cáncer de piel.
Explosión o incendio: las operaciones de soldeo implican un riesgo muy alto
de explosión cuando se trabaja en atmósferas ricas en sustancias inflamables
(espacios cerrados que hayan contenido productos inflamables y no hayan
sido debidamente desgasificados). Riesgo de incendio alto cuando se
realizan operaciones de soldadura en zonas cercanas a materiales
inflamables.
• Explosión o incendio.
o Desgasificación (riesgo de explosión):
Antes de iniciar las operaciones de soldeo, debe asegurarse que se han
eliminado todos los restos de gases inflamables en espacios cerrados
que hubieran contenido combustibles líquidos o gaseosos.
Para ello se realizará una limpieza del interior de esos espacios con
disolventes y agua a presión.
Se utilizarán detectores específicos para atmósferas explosivas.
Se tomarán las mismas precauciones en el caso de que se suelden
recipientes que contengan o hayan contenido combustibles, aunque se
suelde el recipiente desde el exterior.
o Retirada de materiales combustibles (riesgo de incendio):
Se retirarán de la zona de trabajo todos los materiales susceptibles de
entrar en combustión en contacto con alguna chispa, proyección o
metal caliente.
• Intoxicación
o
Inhalación de humos de soldadura:
La composición y cantidad de los humos de soldadura depende del tipo de
revestimiento del electrodo, del material base, y de otras sustancias que
puedan encontrarse en la superficie de la pieza (pinturas, grasas, restos de
decapantes, disolventes u otros productos de limpieza…).
Ciertos tipos de revestimiento generan gran cantidad de humos (p.ej.
Celulósico)
Los metales base con recubrimiento superficial metálico pueden
generar humos con alto contenido de los metales empleados en el
recubrimiento (cinc, níquel, cromo, cadmio, cobre…).
• El níquel, cromo y cadmio son altamente tóxicos, al igual que el
plomo.
• El cinc produce efectos a corto plazo (fiebre del soldador), de
escasa gravedad.
El efecto de estas sustancias a largo plazo pueden causar irritación,
alergias, neumoconiosis y procesos cancerígenos en las vías
respiratorias.
• Intoxicación
•
Limpieza y preparación superficial:
• Deben eliminarse todas las sustancias que puedan encontrarse en
la superficie de la pieza (pinturas, grasas, etc.). Puede optarse por
una de las siguientes técnicas, o por una combinación de ellas:
• Decapado mecánico (chorreado, esmerilado, cepillado)
• Decapado y limpieza química (mediante decapantes,
disolventes o detergentes).
• Se retirará el recubrimiento superficial metálico de la zona próxima
a la unión (entre 25 y 50 mm a ambos lados de la unión) antes de
ejecutar la soldadura, mediante chorreado o amolado.
El recubrimiento debe volver a aplicarse después de soldar, y de
todas formas iba a ser destruido por la soldadura.
• Para evitar la intoxicación por fosgeno, no se realizarán trabajos
sobre piezas húmedas con productos clorados, que deberán ser
limpiados adecuadamente antes del soldeo.
• Extracción de humos
Extracción flexible semimóvil
Extracción localizada
Extracción
con
unidad
filtrante
portátil
Mesa de soldadura
con extracción inferior
Efecto de la impulsión localizada
•Epi´s
o Protección personal (EPI):
La ropa de trabajo debe cubrir todo el cuerpo, se utilizará
mono buzo (de una sola pieza).
Se utilizarán guantes de soldeo apropiados: curtidos al
cromo y que cubran parte del antebrazo para soldeo con
electrodo revestido o MIG/MAG. (EPI con marcado CE,
Categoría II)
Se utilizará mandil, manguitos y polainas de cuero. (EPI
con marcado CE, Categoría II)
Se utilizarán botas de seguridad para soldador, que tiene
los cordones cubiertos con una solapa, para evitar que las
proyecciones quemen los cordones. (EPI con marcado CE,
Categoría II)
• Guantes (para electrodo revestido y MIG/MAG)
o Protegen contra riesgos mecánicos y térmicos (calor y/o fuego)
o También contribuyen al aislamiento eléctrico.
Marcado CE
Fabricado según normas de calidad
vigentes en la UE
Protección contra riesgos mecánicos, según UNE-EN 388
Protección (del 1 al 4)
1  menor protección
4  mayor protección
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
resistencia a la abrasión
 protección 3-4
resistencia al corte por cuchilla  protección 1
resistencia al rasgado
 protección 4
resistencia a la perforación
 protección 4
comportamiento a la llama
 protección 4
resistencia al calor de contacto  protección 1
resistencia al calor convectivo  protección 3-4
resistencia al calor radiante
 protección 4
resistencia a pequeñas salpicaduras de metal.
resistencia a grandes masas de metal fundido.
o
EPI para riesgos térmicos (según UNE-EN 470)
o Ropa de trabajo (según UNE-EN 340 / UNE-EN 470)
• La ropa de trabajo debe cubrir todo el cuerpo.
Protege la piel de las radiaciones del arco
eléctrico, agresiones mecánicas superficiales,
pequeñas proyecciones y contactos a baja
temperatura. (temp < 50ºC).
• Los
monos de soldadura pueden ser de
algodón, con tratamiento ignífugo. El
tratamiento desaparece con los lavados, pero
son mas duraderos que los monos de algodón
normales
• La ropa de trabajo debe ser cómoda, y de una
sola pieza, para evitar que haya zonas
desprotegidas en caso de posturas forzadas.
o Pantallas de soldador (según UNE-EN 175)
Cristales inactínicos (según UNE-EN 166 y UNE-EN 169)
• La pantalla protege la cara contra las
•
proyecciones del arco eléctrico.
El cristal inactínico proporciona la
protección del ojo frente a las
radiaciones del arco eléctrico.
Seleccionar nº según
el proceso de soldeo y
la intensidad de
corriente empleada.
o Gafas de seguridad y pantallas faciales (según UNE-EN 166)
•Proporcionan protección a los ojos
(gafas) o al rostro (pantallas
faciales) frente a las proyecciones
de partículas.
•Uso obligatorio en las operaciones
de limpieza de escoria, amolado, y
en general el todas aquellas
operaciones en las que se produzca
proyección de partículas.
•Marcado
de gafas de seguridad y
pantallas faciales
o Botas de seguridad (según UNE-EN ISO
20345:2005)
• Aislamiento eléctrico (suela de goma)
• Protección del pie frente a golpes
y
atrapamientos (puntera reforzada)
• Protección del pie frente a quemaduras
y contacto con piezas calientes.
• La suela debe ser resistente a los
aceites e hidrocarburos, para su mejor
conservación
• Las botas para soldador tienen una
solapa que protege los cordones, de
forma que no se queman con las
proyecciones de metal caliente
SOLDADURA
MIG/MAG
JAVIER VALLEDOR
1
DESCRIPCIÓN
Es un proceso en el cual el calor es
generado por un arco eléctrico
 El electrodo es un alambre macizo,
desnudo que se alimenta de forma
continua automáticamente
 El electrodo, arco, metal fundido y zonas
adyacentes quedan protegidas mediante
una corriente de gas que sale de la tobera

2
DENOMINACIONES
El proceso de soldeo por arco también se denomina:
 GMAW, gas metal arc welding (ANSI/AWS A3.0)
 13, soldeo por arco con gas (UNE EN ISO 4063)
Con gas inerte:
 MIG, Metal inert gas (ANSI/AWS 3.0)
 131, Soldeo por arco con gas inerte (UNE EN ISO 4063)
Con gas activo:
 MAG, metal active gas (ANSI/AWS A3.0)
 135, soldeo por arco con gas activo (UNE EN ISO 4063)
El proceso manual también se denomina semiautomático.
3
PROCESO MIG/MAG
4
VENTAJAS
Se puede soldar cualquier tipo de material
 El electrodo es continuo, se aumenta la
productividad
 La tasa de deposición es muy elevada
 Se puede soldar en cualquier posición
 Soldaduras largas sin empalmes
 No existe escoria
 Soldaduras en descendente.

5
LIMITACIONES
Equipo más costoso
 Equipo complejo y menos transportable
 Difícil uso en espacios restringidos
 No puede utilizarse lejos de la f. energía
 Sensible al viento y a las corrientes de
aire
 Uso al aire libre limitado

6
EQUIPO DE SOLDEO
Componentes de un equipo:
 Fuente de energía
 Sistema de alimentación de alambre
 Panel de control
 Sistema de suministro y regulación de gas
 Pistola
 Sistema de refrigeración de agua
 Cables, tubos y mangueras.
7
Composición del equipo
8
Fuentes de Energía



Deberá ser capaz de
funcionar a elevadas
intensidades
Se recomienda una
fuente de tensión
constante
Para un buena
transferencia es
necesario que la
pendiente sea la
adecuada
9
Fuentes de Energía


Hay máquinas de
pendiente fija para las
aplicaciones más
comunes
Se puede seleccionar
la tensión deseada
actuando sobre el
mando, al variar la
posición se está
seleccionando
diferentes curvas
10
Autorregulación del arco

Es un fenómeno en el que la fuente suministra
la intensidad necesaria para fundir el alambre
suministrado, manteniéndose la longitud de arco
(tensión) correspondiente a la regulación
elegida al principio
11
Composición interna de F.Ener.
12
Sistema de alimentación de
alambre
13
Sistema de alimentación de
alambre
Una unidad de alimentación consta de:
 Bobina de alambre
 Guía de alambre
 Rodillo de arrastre
 Rodillo de presión o empujador
 Boquilla de salida de alambre.
Dispondrá de un sistema para variar la velocidad
del alambre, así como una válvula para el paso
del gas.
14
Sistema de alimentación de
alambre
1.
2.
3.
4.
5.
Boquilla de alimentación de alambre
Rodillos de arrastre
Rodillos de presión o empujadores
Guía del alambre
Boquilla de salida de alambre
15
Sistema de alimentación de
alambre
Antes de disponer el alambre en la unidad
de alimentación hay que asegurarse de
que todos los componentes son
adecuados para el diámetro de hilo
adecuado.
 Ajustar la presión de los rodillos.
 Los alimentadores son de velocidad
constante. Velocidad establecida antes del
comienzo del soldeo.

16
Sistema de alimentación de
alambre
Pueden ser de varios tipos:
 De empuje (push)
 De arrastre (pull)
 Combinados de arrastre y empuje.
Depende del tamaño, composición del hilo y
de la distancia entre la bobina y la pistola.
La mayoría son de empuje.
Distancia pistola-bobina grande, arrastre.
17
Conjunto F.E- UA
18
Rodillos


Los rodillos utilizados normalmente son uno
plano y otro con bisel
El bisel es en forma de “V” para materiales
duros y en “U” para materiales blandos.
19
Pistola
Componentes:
 Tubo de contacto: hace el contacto eléctrico y
guía el hilo en la tobera.
 Tobera: tiene un diámetro de 9,5 a 22,25 mm,
normalmente de cobre.
 Tubo guía: guía el hilo hasta la pistola. Acero,
nylon o teflón.
 Interruptor: para alimentar y detener hilo.
 Conducto de gas, agua y cables eléctricos.
20
Pistola
21
Alimentación de gas y agua
Gas
Se hace desde la botella de gas mediante
un caudalímetro para poder regular el
paso de gas. Puede ser desde una batería
de botellas.
Agua
Se utiliza con intensidades elevadas y
mediante un circuito de refrigeración
interna.
22
Panel de control
23
Panel de control



A Arco pulsado
A1 tiempo de corriente de fondo
A2 tiempo de corriente de pico
B Selección de la tensión
B1 selector de escala
B2 selector de tensión
Tiempo de postquemado (burn back) retrasa
el corte de la corriente. Evita que el hilo toque el
tubo de contacto.
24
Panel de control








D Selector de la velocidad de alambre
E Interruptor general
F Control de tipo de ciclo
2t :2 tiempos
4t :4 tiempos
G Soldeo por puntos
H Movimiento lento de alambre
I Llenado de cráter
K Amperímetro y voltímetro
L El polo negativo, varias tomas.
25
26
27
28
29
30
31
32
Modos de transferencia
33
Modos de transferencia

Cortocircuito: se
produce por contacto del
alambre con el metal
depositado. Se obtiene
con intensidades y
tensiones bajas. Se
utiliza en posición
vertical, bajo techo,
espesores finos y
separación de raíz
excesiva.
34
Modos de transferencia

Globular: se forma
una gota bastante
grande en el extremo
del alambre. Cae al
baño por su propio
peso. No suele tener
aplicaciones
tecnológicas.
35
Modos de transferencia

Arco-spray : las
gotas son menores
que el diámetro del
alambre. Se puede
aplicar para cualquier
material base, pero
no se puede utilizar
en espesores finos
36
Modos de transferencia

Arco pulsado: es
una modalidad del
tipo spray, que se
produce por pulsos a
intervalos
regularmente
espaciados.
Compuesta de c. de
fondo y c. de pico.
37
Materiales de aportación







Los hilos empleados son de pequeño diámetro.
(0.8-1-1.2mm)
Se suministran en bobinas. (15 kg)
Al ser de pequeño diámetro las intensidades
son elevadas.(2,4-20,4m/min
Superficie/volumen alta, importan.limpieza
Hilos recubiertos de cobre, mejoran contacto
eléctrico y evitan corrosión
Hilos de composición similar a m/base.
Si cambiamos diámetro de hilo, cambiamos
todos los elementos de la unidad de alimen.
38
Gases de protección.
Su objetivo principal es el de proteger el metal
fundido de la contaminación de la atmósfera
circundante. Otros factores que afectan a la
elección del gas son: material a soldar, modo
de transferencia, penetración y forma del
cordón, velocidad y precio del gas.
Los gases utilizados en MIG/MAG son:
1. CO2
2. Argón, helio o argón + helio.
3. Argón + CO2 o Helio + CO2

39
Gases de protección
Argón + oxígeno (hasta 5% de O2)
5. Argón + oxígeno + CO2
6. Argón + helio + CO2 + oxígeno.
El soldeo se denomina MAG cuando el gas
es activo y MIG cuando es inerte
En general se utiliza gas inerte para materiales
no férreos y aceros inox. Utilizándose mezclas
activas para aceros al carbono y algunos inox.
Con un caudal bajo protección insuficiente y un
exceso de caudal crea turbulencias.
4.
40
Parámetros de soldeo
Los parámetros fundamentales son:
1. Tensión
2. Velocidad de alimentación del hilo.
3. Longitud visible o “extensión”
4. Velocidad de desplazamiento.
5. Polaridad.
6. Ángulo de inclinación de la pistola.
7. Gas de protección.
Estas variables no son independientes.

41
Parámetros de soldeo.
Relación entre los parámetros:
La tensión se mide en voltios, se transmite de
forma regular desde la f.e. al hilo y se distribuye
de forma desigual 90% al arco y 10% al hilo, por
tanto: cuanto mayor sea la longitud del arco
mayor será la tensión.
La intensidad está relacionada con la velocidad de
alimentación del hilo por tanto: cuanto mayor
es la alimentación de hilo mayor es la
intensidad
42
Parámetros de soldeo


Intensidad =
velocidad de
alimentación de
alambre y velocidad
de fusión
Tensión = Longitud
de arco.
43
Parámetros de soldeo.
Extremo libre del hilo:
Es la distancia desde el tubo de contacto hasta
el extremo del alambre.
Cuando aumenta el extremo libre del hilo la
penetración se hace más débil, aumentan las
proyecciones y disminuye la protección.
Se recomienda una longitud de 6 a 13 mm para
cortocircuito y de 13 a 25 mm para otros tipos
de transferencia.
44
Parámetros de soldeo.
45
Parámetros de soldeo.
Velocidad de desplazamiento:
Si se mantienen todos los demás parámetros
constantes, cuanto menor sea la velocidad de
soldeo mayor será la penetración.
Polaridad:
Para la mayoría de aplicaciones se utiliza
polaridad inversa (CCEP) da buenas
características. La directa (CCEN) casi no se
utiliza, sólo tras. globular. La corriente alterna no
se utiliza ya que el arco se hace inestable.
46
Parámetros de soldeo.
Ángulo de inclinación de la pistola
(ángulo de desplazamiento):
Cuando se utiliza la técnica de soldeo
hacia delante disminuye la penetración y
el cordón se hace más ancho y plano, se
recomienda para pequeños espesores.
Ángulo de 25º.
El soldeo hacia atrás el ángulo es de 515º, para grandes espesores.
47
Técnicas especiales.

Soldeo por puntos:
Se obtienen resultados similares al soldeo por
resistencia. Tiene su aplicación en la unión de chapas
finas.
Se requiere algunas modificaciones del equipo
convencional.
- Toberas especiales, con huecos que permitan que el
gas salga.
- Controladores de la velocidad de alimentación del hilo
para asegurar el llenado del cráter.
Para realizar un punto de soldadura se sitúa la pistola
sobre la pieza presionándola y se aprieta el gatillo
manteniendo la pistola inmóvil.
48
Técnicas especiales.
49
Defectos típicos

1.
2.
3.
Porosidad :
Caudal de gas bajo
Proyecc.en la tobera
Caudal de gas alto
50
Defectos típicos.

1.
2.
3.
4.
5.
6.
POROSIDAD:
Excesivas corrientes
de aire
Mat. Base cont.
Electrodo cont.
“extensión” elevada
Pistola muy
separada
Inclinación de la
pistola excesiva.
51
Defectos típicos.

1.
2.
3.
FALTA DE FUSIÓN:
Parámetros no
adecuados
Pistola asimétrica
respecto a los lados
del bisel
Inclinación excesiva
de la pistola
52
Defectos típicos.

1.
2.
3.
4.
5.
Falta de penetración
Diseño inapropiado
Empalme entre
cordones defectuoso
Chaflán sucio u oxidado
Técnica de soldeo
inadecuada
Cordones
excesivamente anchos
sin llegar a fundir el
chaflán.
53
Defectos típicos.

1.
2.
3.
4.
5.
Grietas :
Embridamiento excesivo
Hilo inadecuado
Penetración excesiva
Aportación de calor excesiva
Enfriamiento rápido
54
Defectos típicos.

1.
2.
3.
4.
5.
Mordeduras :
Tensión excesiva
Intensidad excesiva
Movimiento lateral muy rápido
Velocidad de desplazamiento excesiva
Pistola con inclinación excesiva
55
Defectos típicos.

1.
2.
3.
4.
5.
Proyecciones:
Humedad en el gas
Arco demasiado
largo
Intensidad elevada
Extremo libre de hilo
excesivo
Pistola al polo
negativo

1.
2.
3.
4.
Agujeros :
Intensidad muy
elevada
Tensión de arco
muy baja
Desplazamiento
muy lento
Separación de
bordes excesiva
56
Defectos típicos.

1.
2.
Exceso de metal
aportado:
Diámetro de
alambre excesivo
Velocidad de
desplazamiento
excesiva

1.
2.
3.
4.
5.
6.
Cordón irregular:
Intensidad excesiva
Tensión muy baja
Movimiento de
avance irregular
Avance irregular del
alambre
Arco muy largo
Excesiva inclinación
de la pistola
57
Fallos en el equipo MIG/MAG




Perfil del rodillo
demasiado grande o que
se ha desgastado
Rodillo muy pequeño
Presión de contacto
demasiado ligera
Presión de contacto
demasiado fuerte, que
produce excesivo
rozamiento y deforma el
hilo
58
Fallos en el equipo MIG/MAG

Retorcimiento o
doblado excesivo de
las mangueras

Tobera parcialmente
obturada por las
proyecciones
Holgura

59
Fallos en el equipo MIG/MAG




Limpieza inadecuada
de la conexión
Holgura de la
conexión
Freno demasiado
débil
Freno demasiado
fuerte
60
Fallos en el equipo MIG/MAG




Distancia desde el
rodillo alimentador
excesiva
Taladro excesivo
Tubo de contacto con
taladro demasiado
grande
Taladro pequeño
61
Fallos en el equipo MIG/MAG
-Situación correcta
del tubo de contacto
- Situación incorrecta
62
Soldadura TIG
Javier Valledor
Descripción
Es un proceso en el cual el calor es
generado por un arco eléctrico
El arco se establece entre un electrodo no
consumible y la pieza a soldar
El material de aportación, cuando se
utiliza, se aplica por medio de varillas
como el soldeo oxi.
Wolframio y Tungsteno son el mismo
material
Denominaciones
GTAW: Gas Tungsten Arc Welding (ANSI/
AWS A3.0)
141, Soldeo por arco con electrodo de
volframio y gas inerte (UNE-EN ISO 4063)
Gas-Shielded Tungsten-Arc Welding
Proceso TIG
Ventajas










Proceso adecuado para unir lamayoría de los metales
Arco estable y concentrado
Se ha automatizado para algunas fabricaciones
No se producen proyecciones
No se produce escoria
Produce soldaduras lisas y regulares
Se puede utilizar con o sin metal de aportación
Se puede soldar con o sin metal de aportación
Permite control excelente de pasada de raíz
Control indepen. de f.e y metal de aportación.
Limitaciones
La tasa de deposición es menor que en
otros procedimientos
Su aplicación manual exige gran habilidad
por parte del soldador
No resulta económico para espesores
mayores de 10 mm
En presencia de corrientes de aire puede
resultar difícil conseguir una protección
adecuada.
Selección tipo corriente
Se puede utilizar tanto C.C o C.A. depende del
material a soldar.
 Arco con C.Continua: La polaridad elegida es la
directa ya que si se utiliza inversa se tiene que
utilizar baja intensidad
 Arco con C. Alterna: Auna las ventajas de las
dos polaridades, buen comportamiento durante
P. directa y efecto decapante del baño durante
P. inversa. Dificultad de cebado de arco,
necesita alta frecuencia para cebado y soldeo
Selección de tipo de corriente
Tipo de cor c. continua c. continua c. alterna
Polaridad
Directa
Flujo de ele Elec/pieza
Aspecto
Inversa
Pieza /elec Los dos
Estre. y Pro Ancho
Acción dec. No
Si
Balance
calórico
30% pieza
70% elec.
Ancha y
poco prof.
Penetrac.
70% pieza
30% elec.
Prof y
estrecha
Intermedio
Si, simi.
positivo
50% pieza
50% elec.
Media
Equipo de soldeo
El equipo de soldeo TIG consta de:
1. Fuente de energía
2. Torcha o portaelectrodo
3. Electrodo no consumible
4. Cables de soldeo
5. Botella de gas inerte
6. Mangueras de conducción de gas
Equipo de soldeo
Fuente de energía
 La fuente de energía debe ser de intensidad
constante
 Debe tener un rango de variación continua de
intensidad y la intensidad mínima baja
 Debe ser capaz de suministrar altas
intensidades cuando sean requeridas
 Tipos:
-transformadores con control adicional de Alta
Frecuencia y control de gas
-Equipo de soldeo TIG para AC/DC
Fuentes de energía
 Las f.e. de c.alterna utilizan onda sinusoidal
transformando intensidad y tensión. Este arco es
inestable, por lo que podemos utilizar fuentes de onda
cuadrada. Este tipo de onda cambia el sentido de la
corriente en muy poco tiempo y es más estable.
Fuente de energía de C.C.
1. Transformador:
convierte la corriente de
la red
2. Rectificador: convierte
la Ca en Cc
3. Ventilador: enfría el
transformador y
rectificador
4. Controlador del agua de
refrigeración
5. Válvula de gas
6. Módulo control de
funciones
Funciones equipo TIG
 Control de pendiente (electroslope): la pendiente
positiva aumenta progresivamente y la negativa
disminuye progresivamente
 Temporización post-flujo y pre-flujo: mejora la
protección al inicio y al final de la soldadura
 Impulsos de alta frecuencia: Se utiliza para mejorar la
estabilidad del arco en c.a. y mejorar el cebado en c.c. y
c.a.
 Balance de onda: permite controlar las semiondas tanto
positiva como negativa
 Función pulsatoria: permite un menor aporte de calor
 Control remoto: Permite control lejos de la f.e.
Funciones
1. Intensidad del
cebado
2. Pendiente positiva
3. Intensidad de soldeo
4. Pendiente negativa
5. Intensidad de
extinción
Panel de control
M: voltímetro
N: amperímetro
O: tiempo extinción arco
P: control de encendido
Q: alta frecuencia
R: selección tipo de cor.
S: control balance onda
T: tiempo de post-flujo
U: interruptor on/of
V: Intensidad de encendido
Panel de control
A: intensidad de fondo
B: Nº de pulsos/seg.
C: Tiempo de pulso
D: Intensidad de cebad
E: Tiemp de aumento in
F: T.disminución inten.
G: Inten. Extinción arco
H: corriente pulsada
I : Control de pendiente
J: soldeo por puntos
K: Tiempo de preflujo
L: Control remoto
Panel de control
Panel de control
Panel de control
Panel de control
Portaelectrodo
Tiene la misión
deconducir la
corriente y el gas
hasta la zona de
soldeo.
Pueden ser
refrigerados por aire o
agua.
Sujeta el electrodo de
volframio.
Portaelectrodo
Electrodos no consumibles
 La misión del electrodo es mantener el arco sin
aportar material de aportación
 Es muy importante que posea alta Tª de fusión
 Se emplean 4 tipos principales:
1: volframio puro
2: aleado con Torio
3: aleado con Lantano y Cerio
4: aleado con Circonio.
 Los diámetros disponibles son 1; 1,6; 2; 2,4; 3,2;
4; 4,8; 5; 6,4 . La longitud normal es de 150mm
Simbolización
Símbolo
Oxido
adiciona
do
%
Contenid
o de volf.
Color
A.W.S
EWP
WP
--------
-------- 99,8
Verde
WT10
Torio
0.8-1.2 Resto
Amarill EWTh1
WT20
Torio
1.7-2.2 Resto
Rojo
WZ3
circoni 0.1-0.5 Resto
Marrón EWZr1
WL10
LaO2
Negro
0.9-1.2 Resto
EWTh2
EWCe
Tipo de electrodos
 Existen varios tipos de electrodos dependiendo del material a
soldar los mas usados son:
 a) Rojos  Oxido de Torio al 2% solo para DC actualmente en
desuso debido fundamentalmente a problemas de emisiones
radioactivas y reciclado de los subproductos del mismo(polvo
del proceso de afilado colas, etc)
 b) Grises  Oxido de Cerio al 2% ,solo para DC mas caros que
los rojos , aunque sin problemas de derivados con los
subproductos , peor soldavilidad que los rojos.
 c) Verdes Tungsteno puro solo para AC., son los que tienen
el punto de fusión mas bajo con los cual al tener repartido el
procedimiento el balance calórico al 50% se tienen que
sobredimensionar los diámetros de los mismos para idénticas
intensidades.
Tipo de electrodos
 d) Negros  Oxido de Tantalo , buena soldabilidad
,validos tanto para AC como para DC ,muy caros.
 e) Dorados  Oxido de LANTANO al 1.5% excelente
soldabilidad, validos para AC y DC , libre de
restricciones en los desechos de los subproductos,
arco libre de emisiones radioactivas, son
actualmente los que mayor punto de fusión tienen, y
con un aumento de la duración aproximada con
respecto al resto de la gama que ronda el 10-20% y
con unas propiedades de ignición superiores al
resto
Acabado del extremo
-
PROCESO DE AFILADO
AFILADO
 Importantisimo depende en
gran medida la estabilidad del
arco
 Angulo ∼ 25º
 Longitud de la punta del
electrodo ∼ 2 veces el diametro
 Preferible realizar el afilado
con procedimientos no
abrasivos
 Preferible como muestra la
figura
Contaminación del electrodo
Tipo de contaminación
causa
Solución
Metal base o metal de Contacto electrodo aportación
varilla o metal base
Mejorar técnica de
soldeo
Por el aire
Longitud electrodo
visible muy grande
Guardar más el
electrodo
Por el aire
Caudal de gas
insuficiente
Aumentar caudal de
gas
Por el aire
Tiempo de salida de
post-flujo insuficiente
Aumentar tiempo
post-flujo
Por agua
Fugas en la
refrigeración
Eliminar las fugas
Por agua
Condensación del
agua atmosférica en
la tobera
Utilizar agua templada
Intensidades admisibles
 Si la intensidad es baja para el diámetro del
electrodo el arco es errático e inestable
 Si la intensidad es elevada se produce un
calentamiento excesivo con fusión del electrodo
y pueden caer gotas en el baño.
D.elec.
C.C.ele- C.C.ele- C.C.el-
C.C.el+
C.A
C.A.
D.elec.
WP
W Oxid. WP
W Oxid. WP
W Oxid.
1.6
2.4
3.2
40-130
60-150
10-20
10-20
45-90
60-125
130-230 170-250 17-30
17-30
80-140
120-210
160-310 225-330 20-35
20-35
150-190 150-250
Metales de aportación
VARILLAS:
No siempre es necesario aportar material.
Es muy importante que se mantenga libre de
contaminación, durante el soldeo es importante
que la parte caliente de la varilla no salga de la
zona de protección.
Debe tener básicamente una composición
química similar al material base.
Los diámetros más comunes son:1.1, 1.6,2,
2.4, 3.2, 4 y 4.8. La longitud es de 900mm.
Insertos consumibles
 Se utilizan para las
pasadas de raíz
desde un sólo lado,
donde se requiera
alta calidad. Son muy
utilizados en tubería.
El diseño de la unión
deberá ser
compatible con la
forma del inserto.
Insertos consumibles
Gases de protección
 Se utilizan los siguientes gases:
-Helio.
-Argón.
-Argón + Helio.
-Argón + Hidrógeno.
-Argón + Hidrógeno + Helio.
Se puede utilizar protección de raíz. Se
utiliza una presión de 7 a 16 l/min para Ar y de
14 a 24 para He.
gases
- ARGÓN
 Distintivo botella color
amarillo
 Buena protección debido a
su alta densidad

( 1.4 + que el aire )
 Buen cebado
 Excelente estabilidad de
arco
 Económico
 Cordones estrechos y
concentrados
Gases

HELIO
 Distintivo botella color rojo
 Aporte térmico muy elevado
 Cordones anchos y de gran
penetración
 Aumento de la velocidad de
soldadura
 Excelente para grandes
espesores
 INCONVENIENTES
 Poca estabilidad de arco en
comparación con el Argón
 Baja densidad caudal mas
elevado +/- 2.5 veces mas
que en Argón
Ar
Gases
 Actualmente existen en el
mercado mezclas de
 Argon + Helio que
consiguen contrarrestar los
problemas de soldabilidad
del Helio y aportando sus
ventajas a las del Argón
 Ar + HE
Técnicas operativas

1.
2.
3.
4.
5.
6.
Preparación de la unión:
El diseño de la unión debe facilitar una accesibilidad
adecuada.
La elección de la geometría de la unión depende del
tipo y espesor del material base.
No deben mezclarse las piedras de esmeril de los
diferentes m. base.
Si se preparan bordes con oxicorte o plasma se deben
retirar los óxidos, la preparación ideal es mediante
máquinas herramientas.
Es muy importante la limpieza del material.
La preparación debe ser muy exacta.
Cebado del arco
 El método más sencillo de cebado es raspando
el electrodo muy cuidadosamente contra el
metal base. Por el riesgo de inclusiones se
puede utilizar una placa adicional de cobre.
 Para evitar estos inconvenientes se utiliza una
corriente de alta frecuencia.
 Para extinguir el arco, basa con retirar el
electrodo hasta la posición horizontal mediante
un rápido movimiento de muñeca.
Cebado del arco
Técnica de soldeo manual
 Se realizará un
movimiento recto
 La inclinación será
contraria al sentido de
avance.
 La varilla formará un
ángulo de aprox. 15º.
 La varilla de aportación
se introduce en el baño
de fusión con un
movimiento rápido de
vaivén.
 La soldadura se realizará
a izquierdas.
TÉCNICAS ESPECIALES
Soldeo TIG
Arco pulsado
 La finalidad es obtener un mayor control sobre
el aporte de calor y mejorar calidad.
 La corriente de soldeo varía cíclicamente entre
un nivel mínimo y máximo a frecuencias que
dependen del trabajo a realizar y pueden se
desde milésimas a un segundo
 Estos pulsos producen una serie de puntos que
se solapan hasta formar un cordón
 Puede ser manual o automático
Arco pulsado
 Permite una mayor tolerancia en la preparación
de bordes.
 La corriente de fondo suele ser de 15, 20 o 30A
 Las principales ventajas son:
Menor aporte térmico que produce menores
deformaciones y un baño de fusión y una ZAT más
estrecha.
Mayor penetración.
Mejor control del baño de fusión.
Arco pulsado
Soldeo con alambre caliente
La varilla es aportada de forma continua y
se precalienta, entrando al baño a alta
temperatura y fundiéndose a alta
velocidad
Se utiliza para recargues
El precalentamiento se consigue mediante
el paso de una corriente alterna a través
del mismo
La velocidad de soldeo es mucho mayor
Soldeo con alambre caliente
Soldeo orbital
Es muy interesante en el soldeo
automático de tubos.
El electrodo se hace girar mecánicamente
alrededor de la unión circuferencial.
Llevan controles de corriente y velocidad
para adaptar estos parámetros a las
distintas posiciones.
Para uniones tubo placa el soldeo se hace
interiormente.
Defectos típicos
Soldeo TIG
Falta de penetración en la raíz
 Velocidad alta
 Corriente baja
 Mala preparación
 Arco demasiado largo
Mordedura
 Corriente demasiado
alta.
 Velocidad alta.
 Pistola inclinada
lateralmente.
Falta de fusión en los bordes
 Corriente demasiado
baja.
 Velocidad alta.
 Ángulo del electrodo
incorrecto.
 Posición no centrada
respecto a los bordes.
 Incorrecta preparación de
la unión
 Limpieza insuficiente.
Porosidad
 Protección baja.
 Turbulencias en el
gas de protección.
 Suciedad en la chapa
 Suciedad en la varilla.
 Gas contaminado.
Porosidad
 Pistola demasiado
separada de la pieza
 Tobera demasiado
estrecha.
 Velocidad del viento
elevada.
 Ángulo de
desplazamiento muy
grande.
Porosidad
 Entrada de agua de
refrigeración en el
gas de protección por
existir una fuga.
Grietas en el metal de soldadura
Excesiva tensión transversal en
soldaduras embridadas.
Relación profundidad / ancho demasiado
baja.
Contaminación de las superficies.
Mal ajuste entre las piezas.
Inclusiones de volframio
 Contacto entre la
pieza y el electrodo.
 Contacto entre varilla
y electrodo
 Intensidad excesiva.
Inclusiones de óxidos
 Insuficiente limpieza
de las superficies del
metal base y de la
varilla.
 Técnica de soldeo no
adecuada.
 Preparación de la
soldadura inadecuada
Raíz oxidada
 Falta de protección
en la raíz.
 Oxidación en la raíz.
Fallos en el equipo.
 Rotura por excesiva
curvatura.
 Mala conexión de la
mordaza.
Fallos en equipo
 Cables doblados o
retorcidos.
 Impurezas en el agua
de refrigeración.
Fallos en el equipo
 Tiempo de post-flujo
o pre-flujo muy corto.
 Ventilador gira en
sentido contrario.
FIN
JAVIER VALLEDOR
Necesidad y ventajas de simbolizar
 El conocimiento, por parte de los soldadores, y de todo el personal involucrado en
construcciones soldadas, de la forma de efectuar las soldaduras es de la mayor
importancia para que éstas sean del tipo y dimensiones adecuada sal material a soldar y a
las condiciones de servicio previstas. La información necesaria debe figurar en los planos
o documentos de fabricación, de forma que su interpretación sea única. Una información
del tipo expresado en la figura siguiente (a) puede conducir a las interpretaciones que
figuran en los croquis (b). (c) y (d) de la misma figura, lo cual, obviamente, suponen que
la misma unión pueda ser llevada a cabo de forma distinta por diferentes soldadores, cosa
que en el contexto de la “buena práctica” de fabricación es inaceptable.

 NECESIDAD DE LA SIMBOLIZACION

 Comprobando las representaciones (a) y (b) de la figura siguiente, puede que parezca
más “expresiva” la información en el croquis (a), pero las dificultades de esta manera de
informar sobre preparaciones de borde sy soldaduras terminadas pueden ser insuperables
en muchas ocasiones por problemas de escala gráfica y espesores, tal como se observa en
el croquis (c) de la misma figura. Las ventajas de disponer de un sistema de
simbolización, como el que figura en (b) y (d), que nos facilite toda la información
necesaria para la correcta ejecución de la soldadura, son obvias.
NECESIDAD DE LA SIMBOLIZACION
Simbología
Simbolización según ANSI/AWS y UNE-EN
22553

 Dada la similitud de ambas normativas se van a explicar
conjuntamente, resaltando de esta forma sus diferencias y similitudes.

 Las explicaciones que siguen corresponden a la edición de 1993, en el
caso de la norma ANSI/AWS, y a la de 1995 en el caso de la norma
UNE-EN. Siempre se debe consultar la edición de la norma que
sea aplicable a cada trabajo, ver el apartado “Abreviaturas y
Referencias” para conocer las entidades que publican y suministran las
normas.
 Esta norma será anulada por: ISO/DIS 2553:2011
 En la figura se indica la disposición relativa de todos los elementos que
pueden aparecer en un símbolo de soldeo según la norma ANSI/AWS
Soldadura representada
ANSI/AWS A2.4
Soldadura representada
ANSI/AWS A2.4
UNE-EN 22553
Constitución del símbolo de soldeo:
Una flecha por unión.
Una línea de referencia única y
continua
Símbolos de soldadura, símbolos
suplementarios, dimensiones y
otros datos
Constitución del símbolo de soldeo:
Una flecha por unión.
Una doble línea de referencia formada por una
línea continua y otra discontinua. La
discontinua puede situarse encima o debajo de
la continua.
Símbolos
de
soldadura,
símbolos
suplementarios, dimensiones y otros datos
Soldadura representada
UTILIZACION
DE LA COLA
DEL SIMBOLO
D SOLDEO
ANSI/AWS A2.4
UNE-EN 22553
Si el símbolo de soldadura
está por debajo de la línea
de referencia la soldadura se
realizará por el lado de la
flecha.
Si el símbolo de soldadura
está sobre o bajo (tocando)
la línea continua la soldadura
se realizará por el lado de la
flecha.
Si el símbolo de soldadura
está por encima de la línea
de referencia la soldadura se
realizará por el otro lado.
Si el símbolo de soldadura
está sobre o bajo (tocando)
la línea discontinua la
soldadura se realizará por el
otro lado.
Si la soldadura se realiza por
ambos lados se colocarán
los símbolos de soldadura
tanto por debajo como por
encima de la línea de
referencia.
Si la soldadura se realiza por
ambos lados no se utilizará
la línea discontinua y se
situarán los símbolos de
soldadura tanto por debajo
como por encima de la línea
de referencia continua. La
simbolización en este caso
es
igual
que
la
de
ANSI/AWS.
Soldadura representada
ANSI/AWS A2.4
UNE-EN 22553
En el caos de que sólo se prepara una pieza, En el caso de que sólo se prepare una
ésta se señalará con una flecha quebrada.
pieza, ésta será la que señale la flecha.
Si las soldaduras se encuentran a
ambos lados de la pieza que atraviesa
la unión en cruz, se requieren dos
símbolos de soldeo.
Denominación
Soldadura
representada
símbolo
Soldadura de borde
Denominación
Soldadura
representada
Símbolo
Soldadura a tope con
bisel simple y talón
grande
Este símbolo existe
para ANSI/AWS A2.4
Soldadura a tope con bisel
plano
Soldadura a tope con
chaflán en U simple
Soldadura a tope con
chaflán en V simple
Soldadura a tope con
chaflán en J simple
Soldadura a tope con bisel
simple
Soldadura de reverso o
soldadura de respaldo
Soldadura a tope con V y
talón grande
Soldadura en ángulo
Este símbolo existe
para ANSI/AWS
A2.4
Soldadura de
tapón o de
ojal
Soldadura
fuerte con
chaflán
escarpado
Soldadura por
puntos
Soldadura de
recargue
Soldadura por
costura
Soldadura
con chaflán
en V
ensanchada
Ejemplo
Denominación
Símbolo suplementarios
Soldadura representada
A paño o plano
Símbolo
suplementario
de
acabado superficial
de soldadura
Convexo
Cóncavo
Símbolo de soldadura todo - alrededor
Símbolo
Símbolo de soldadura en
campo
Símbolo de refuerzo de raíz.
(sólo ASNI/AWS A2.4)
Respaldo permanente
Respaldo no permanente
Unión con espaciador (Sól
ANSI/AWS A2.4)
Soldadura a realizar fuerza del taller o del lugar inicial de
la construcción
•Dimensiones de las soldaduras
Para dimensionar las soldaduras y los chaflanes se utilizan números, la dimensión acotada por cada número
depende de su posición en el símbolo de soldeo.
Las dimensiones relativas a la sección transversal de la soldadura se escribirán a la izquierda del símbolo de
soldadura mientras que las dimensiones longitudinales se escribirán a su derecha.
Cuando se simbolice según ANSI/AWS las dimensiones se pueden expresar en pulgadas o en milímetros.
Soldadura representada
ANSI/AWS A2.4
UNE-EN 22553 (1)
Soldadura representada
ANSI/AWS A2.4
UNE-EN 22553 (1)
Soldadura representada
ANSI/AWS A2.4
UNE-EN 22553 (1)
Soldadura representada
ANSI/AWS A2.4
UNE-EN 22553 (1)
Soldadura representada
ANSI/AWS A2.4
UNE-EN 22553 (1)
Ejemplo 1
En la figura se diferencia la simbolización según ANSI/AWS de las soldaduras de reverso y de
respaldo.
APLICACIONES DEL SIMBOLO DE SOLDADURA DE REVERSO O
RESPALDO
Ejemplo 2
En la figura se muestra la disposición general de las soldaduras en un tramo de tubería,
mientras que en la figura siguiente se indica, para el mismo tramo de tubería, las
simbolizaciones correspondientes según UNE-EN croques (a) y según ANSI/AWS,
croquis (b).
(*) Esta soldadura se ha realizado con una preparación de chaflán en J simple y después se ha realizado el soldeo en ángulo de
lado 6 en uno de los lados y a tope por el otro, esta última soldadura se dejará a paño
INTRODUCCIÓN
Durante las últimas décadas se ha producido un importante desarrollo en la
industria de la construcción, desarrollo que ha alcanzado, no únicamente a las
técnicas de diseño y cálculo, sino también a la tecnología y control de calidad
del acero y, por supuesto, al propio acero como elemento estructural. La
aparición de nuevos materiales con procedencias muy diversificadas han
provocado que las criterios de calidad sean unánimes en la globalización por tal
de respetar las propiedades requeridas para un material determinado como
puede ser el acero, estas restricciones responden a las exigencias que la
sociedad plantea a la técnica. Estos materiales pueden ser de nueva
concepción o resultado de un perfeccionamiento de las propiedades de
materiales ya existentes. La puesta en obra del acero como elemento
estructural provoca que todo tipo de unión ya sea atornillada o soldada este
controlada tanto a nivel del material de aportación como del personal
cualificado y un procedimiento de ejecución calificado por un estamento o
norma en vigor. Sin embargo, su actualidad como tema de desarrollo se hace
aún más patente ante la incorporación, en la actual propuesta de la EAE y en
sus versiones anteriores, ya sea Documento 0, de un artículo en el que se
determinan las clases de ejecución a partir de las que la norma UNE-ISO
5817:2004 establece los límites máximos aceptables para las imperfecciones
detectadas en las uniones soldadas que determinan que una estructura llegue
a colapsar o no en función de las cargas a lasque estará expuesta durante su
vida útil. Pero casi tan importante como la capacidad de la estructura para
resistir las solicitaciones producidas por las cargas aplicadas sobre ésta, es el
obtener estructuras durables en el tiempo, capaces de resistir durante su
periodo de vida útil las acciones del medioambiente, ataques físicos, químicos
u otros procesos de deterioro con mínimo mantenimiento.
Es por ello que este trabajo pretende abordar, con una perspectiva amplia, la
compleja problemática actual planteada alrededor de las uniones soldadas en
acero estructural para desarrollar ideas y tratar de dar una visión analítica e
incluso crítica de la misma.
DISCONTINUIDADES EN SOLDADURAS
Realizada una soldadura eléctrica por fusión, en la que se unen dos piezas
metálicas por la fusión del metal base, esta se ha de ensayar para garantizar
que dicha soldadura es de "buena calidad" y cumple con los requisitos
correspondientes a la estructura a la que pertenece. Estos requisitos están
vinculados a un código o norma técnica .La soldadura perfecta es un término
que no existe, ya que toda soldadura presenta discontinuidades, interpretadas
como la pérdida de homogeneidad del material. Cuándo una discontinuidad se
considera inaceptable, pasamos a tener un defecto en la estructura, y éste se
ha de reparar. Se considera un defecto, a toda discontinuidad cuyo tamaño,
forma, orientación, ubicación o propiedades son inadmisibles para alguna
norma específica. En particular, al realizar un ensayo no destructivo (END) se
cataloga como defecto a toda discontinuidad o grupo de discontinuidades
cuyas indicaciones no se encuentran dentro de los criterios de aceptación
especificados por la norma aplicable. Las discontinuidades más frecuentes que
se encuentran en las soldaduras, o que están muy relacionadas con ellas,
forman parte de los siguientes tipos:
•Porosidad: Discontinuidad del tipo de cavidad formada por gas atrapado
durante la solidificación del metal de soldadura. Se divide a su vez en cuatro
tipos:
a) Porosidad uniformemente dispersa: Es porosidad uniformemente distribuida
a lo largo de la soldadura; causada por la aplicación de una técnica de
soldadura incorrecta o por materiales defectuosos.
b) Porosidad agrupada: Es un agrupamiento localizado de poros.
Generalmente resulta por un inicio o fin inadecuado del arco de soldadura.
c) Porosidad alineada: Frecuentemente ocurre a lo largo de la interfase metal
de soldadura / metal base, y es causada por la contaminación que provoca el
gas por su evolución en esos sitios.
d) Porosidad vermicular o tipo gusanos: Es un poro de gas alargado. Este tipo
de porosidad de soldadura se extiende desde la raíz hasta la superficie de la
soldadura.
•Inclusiones de escoria: Son sólidos no metálicos atrapados en el metal de
soldadura o entre el metal de soldadura y el metal base. Pueden encontrarse
en cualquier soldadura. En general, estas inclusiones resultan por fallas en la
técnica de soldadura, en el diseño de la junta tal que no permita un acceso
adecuado, o en una limpieza inadecuada entre los cordones de la soldadura.
•Inclusiones de tungsteno: Son partículas de Tungsteno atrapadas en el metal
de soldadura y son exclusivas del proceso GTAW (TIG). En este proceso, un
electrodo de Tungsteno no consumible es usado para crear el arco entre la
pieza y el electrodo. Si el electrodo es sumergido en el metal, o si la corriente
es fijada en un valor muy alto, se depositarán gotitas de Tungsteno, o se
romperá la punta del electrodo y quedará atrapado en la soldadura. Dichas
inclusiones aparecen como manchas claras en la radiografía, pues el
Tungsteno es más denso que el acero y absorbe más radiación. Casi todas las
demás discontinuidades, incluyendo las inclusiones de escoria, se muestran
como áreas oscuras en las radiografías porque son menos densas que el
acero.
•Fusión incompleta: Discontinuidad bidimensional causada por la falta de unión
entre los cordones de soldadura y el metal base, o entre los cordones de la
soldadura. Es el resultado de técnica de soldadura, preparación del metal base,
o diseño de la junta inapropiados. Entre las deficiencias que causan la fusión
incompleta se destacan el insuficiente aporte de calor de soldadura, falta de
acceso a todas las superficies de fusión, o ambas. El óxido fuertemente
adherido interferirá con una completa fusión, siempre que haya un correcto
acceso a las superficies de fusión y un adecuado aporte de calor a la
soldadura.
•Penetración incompleta: Ocurre cuando el metal de soldadura no se extiende a
través de todo el espesor de la junta. El área no fundida ni penetrada es una
discontinuidad descripta como “penetración incompleta”. Esta puede resultar de
un insuficiente aporte de calor de soldadura, diseño de la junta inapropiado (por
ejemplo, demasiado espesor para ser penetrado por el arco, o insuficiente
preparación de borde), o control lateral inapropiado del arco de soldadura.
Algunos procesos tienen una mayor capacidad de penetración que otros.
Figura 2. 2: Fusión incompleta como defecto en uniones soldadas.
La penetración incompleta también causa una fusión incompleta, y por
consiguiente enmuchas circunstancias ambos conceptos se mezclan.
Figura 2.3: Defecto de la penetración incompleta.
•Fisuras: Ocurren en el metal base y en el metal de aporte, cuando las
tensiones localizadas exceden la resistencia última del material. La mayor parte
de las normas utilizadas consideran que las fisuras son, independientemente
de su longitud, defectos y por lo tanto una vez detectadas deben removerse,
eliminarse.
Las fisuras pueden clasificarse en:
a) Fisuras en caliente: se desarrollan durante la solidificación y su propagación
es intergranular (entre granos).
b) Fisuras en frío: se desarrollan luego de la solidificación, son asociadas
comúnmente con fragilización por hidrógeno. Se propagan entre y a través de
los granos (inter y transgranular).
Según su forma, las fisuras también se pueden clasificar en:
a) Fisuras longitudinales: son paralelas al eje de la soldadura. En soldaduras
de arco sumergido, son comúnmente asociadas con altas velocidades y a
veces están relacionadas con problemas de porosidad, que no se muestran en
la superficie. Fisuras longitudinales en pequeñas soldaduras entre grandes
secciones, son frecuentemente el resultado de un alto grado de enfriamiento y
de grandes restricciones.
b) Fisuras transversales: generalmente son el resultado de esfuerzos debido a
contracciones longitudinales actuando en metales de soldadura de baja
ductilidad.
c) Cráteres: ocurren cuando el arco es terminado incorrectamente.
Generalmente tienen forma de estrella. Son superficiales, se forman en caliente
y usualmente forman redes con forma de estrella.
d) De garganta: son fisuras longitudinales ubicadas en la cara de la soldadura.
Generalmente, pero no siempre, son fisuras en caliente.
e) De borde: son generalmente fisuras en frío. Se inician y propagan desde el
borde de la soldadura, donde se concentran los esfuerzos de contracción. Se
inician perpendicularmente a la superficie del metal base. Estas fisuras son
generalmente el resultado de contracciones térmicas actuando en la zona
afectada térmicamente (ZAT).
f) De raíz: son longitudinales, en la raíz de la soldadura o en la superficie de la
misma. Pueden ser fisuras en caliente o en frío.
g) Fisuras bajo el cordón y fisuras en la ZAT: son generalmente fisuras en frío
que se forman en la ZAT del metal base. Son generalmente cortas, pero
pueden unirse para formar una fisura continua. Las que se dan bajo el cordón,
pueden convertirse en un serio problema cuando están presentes: hidrógeno,
microestructura poco dúctil y altos esfuerzos residuales. Ambas pueden ser
fisuras en caliente o en frío. Son encontrados a intervalos regulares bajo la
soldadura y también por el contorno de la ZAT donde los esfuerzos residuales
son máximos.
Figura 2. 4: Esquema tipología fisuras.
• Mordedura: Asociadas generalmente con técnicas inapropiadas y/o corrientes
excesivas de soldadura. La mordedura es una muesca o canaleta o hendidura
ubicada en los bordes de la soldadura; es un concentrador de tensiones y
además disminuye el espesor de las planchas o caños, todo lo cual es
perjudicial. Pueden darse en la raíz o en la cara de la soldadura. Cuando la
mordedura es controlada, su longitud está dentro de los límites especificados y
no constituye una muesca profunda, no es considerada un defecto de
soldadura.
•Concavidad: Cuándo el metal de soldadura en la superficie de la cara externa,
o en la superficie de la raíz interna, posee un nivel que está por debajo de la
superficie adyacente del metal base.
Cuando el soldador tiene acceso por ambos lados de la soldadura, o cuando se
da en la cara externa, esta discontinuidad es fácilmente evitable mediante el
relleno completo de la unión; por el contrario cuando la concavidad es interna
(en la raíz) donde el soldador no tiene acceso (por ejemplo en soldadura de
tuberías), si se tiene que eliminar debe removerse, descarnarse, por completo
la soldadura en esa zona.
•Garganta insuficiente: Puede ser debido a una depresión en la cara de la
soldadura de filete, disminuyendo la garganta, cuya dimensión debe cumplir la
especificación dada por el proyectista para el tamaño del filete .Las fallas del
soldador pueden ser:
a) no obtener fusión del metal base en la raíz de la soldadura,
b) no depositar suficiente metal de relleno en el área de garganta (en la cara
del filete).
•Solape: Es la porción que sobresale del metal de soldadura más allá del límite
de la soldadura o de su raíz. Se produce un falso borde de la soldadura,
estando el metal de soldadura apoyado sobre el metal base sin haberlo fundido
(como que se derramó el metal fundido sobre el metal base). Puede resultar
por un deficiente control del proceso de soldadura, errónea selección de los
materiales, o preparación del metal base inapropiados. Si hay óxidos
fuertemente adheridos al metal base, provocarán seguramente esta
discontinuidad. Este metal de soldadura, que ha sido derramado sobre el metal
base, es una discontinuidad superficial que forma un concentrador de tensiones
similar a una fisura y, por consiguiente, casi siempre es considerada
inadmisible (defecto).
•Sobreespesor excesivo: El sobreespesor excesivo es un concentrador de
tensiones y, además, un exceso de éste aumenta las tensiones residuales,
presentes en cualquier soldadura, debido al aporte sobrante. Por estos motivos
las normas limitan el valor de R, que en general no debe exceder de 1/8”
(3mm).
•Laminaciones: Son discontinuidades planas y alargadas en el metal base,
encontrándose normalmente en la parte media del espesor de los materiales
forjados (como lo son las planchas de acero utilizadas para construcción de
recipientes o tanques, que se producen por laminado (rolado), el cual es un
proceso de forja).Las “laminaciones” pueden ser totalmente internas y en este
caso serán detectadas sólo mediante ensayo de ultrasonidos. Si por el
contrario se extienden hasta un borde de la plancha pueden ser detectadas
mediante ensayos de partículas magnéticas o líquidos penetrantes.
Usualmente las normas establecen que no se permitan realizar soldaduras
sobre bordes de planchas donde haya afloramiento de “laminaciones”, porque
éstas podrían comportarse como fisuras que se propagarán por la soldadura.
•Golpe de arco: Imperfección localizada en la superficie del metal base,
caracterizada por una ligera adición o falta de metal, resultante de la apertura
accidental del arco eléctrico. Normalmente se depositará sobre el metal base
una serie de pequeñas gotas de acero que pueden originar microfisuras; para
evitar la aparición de microfisuras esas pequeñas gotas deben ser eliminadas
mediante amolado de la superficie afectada.
•Desalineación: Esta discontinuidad se da cuando en las uniones soldadas a
tope las superficies que deberían ser paralelas se presentan desalineadas. Las
normas limitan esta desalineación, normalmente en función del espesor de las
partes asoldar. Es frecuente que en la raíz de la soldadura esta desalineación
origine un borde sin fundir.
•Salpicaduras: Son los glóbulos de metal de aporte transferidos durante la
soldadura y adheridos a la superficie del metal base, o a la zona fundida ya
solidificada. Es inevitable producir cierto grado de salpicaduras, pero deben
limitarse eliminándose, aunque más no sea por estética, de la superficie
soldada. Las salpicaduras pueden ser origen de microfisuras (como los
arranques de arco sobre el metal base), y simultáneamente son un punto de
inicio de la oxidación en superficies pintadas ya que tarde o temprano estos
glóbulos podrán desprenderse del metal base, llevando consigo la pintura
superficial allí localizada
•Penetración excesiva: En una soldadura simple desde un solo lado, esta
discontinuidad representa un exceso de metal aportado en la raíz de la
soldadura queda lugar a descolgaduras de metal fundido.
•Rechupe: Es la falta de metal de soldadura resultante de la contracción de la
zona fundida, localizada en la cara de la soldadura.
CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DE DEFECTOS
Tal y como se ha expuesto anteriormente, los defectos que puede presentar
una unión soldada, han de ser localizado por tal de que dependiendo de su
tamaño y / o ubicación, no disminuir la resistencia para la cual fue diseñada y
se pueda actuar en consecuencia ante dicha adversidad. Para determinar la
calidad de una unión soldada, primero debemos tener alguna forma de evaluar
y comparar sus características. Es poco práctico tratar de evaluar una
soldadura, sin algún criterio de aceptación específico. Una vez se ha detectado
una discontinuidad en una unión soldada se ha de evaluar y caracterizarla
como una discontinuidad aceptable o no aceptable. Para este proceso nos
basamos en los criterios de aceptación establecidos por la norma UNE-EN-ISO
5817:2004. En esta norma y dependiendo de la clase y nivel de ejecución en
los que se ha proyectado la estructura, tendremos unos criterios más o menos
restrictivos siempre de acuerdo con el uso al que se expondrá la estructura y
los riesgos que ha de asumir. Los niveles de calidad de dicha norma son D
(moderado), C (intermedio) y B(elevado) y dependen de la gravedad y
extensión de los defectos detectados. Para cada clase de ejecución se
establecen los siguientes niveles, recogidos en la Tabla2.1.
Clase 1 - Nivel D
Clase 2 Nivel C, en general, y nivel D para los defectos de mordedura,
solapamiento, cebado de arco y depresión de cráter al final del cordón.
Clase 3 Nivel B
Clase 4 Nivel B y requisitos complementarios
Tabla 2. 1: Niveles de calidad de las soldaduras para las diferentes clases de
ejecución.
Los requisitos complementarios para la clase 4 de ejecución se indican en la
Tabla 2.2; se deben al hecho de que para esta clase de ejecución es necesario
tener en cuenta aspectos relacionados con la fatiga.
Tipo de defecto Límite de defecto
Mordedura: No permitido
Exceso de sobreespesor: < 2mm
Ángulo de sobreespesor: < 165º
Poro interno o sopladura: < 0,1 del espesor de garganta; máx. 2 mm
Inclusión sólida: Ancho inferior a 0,1 del espesor de garganta; máx. 1 mm.
Largo inferior al espesor de garganta; máx. 10 mm.
Falta de alineación < 0,05 t; máx. 2mm
Rechupe de raíz: No permitido
Tabla 2. 2: Requisitos complementarios para la clase de ejecución 4
El nivel de calidad de la estructura metálica siempre deberá ser especificado y
considerado en el proyecto antes del comienzo de la producción,
preferiblemente en el momento de la solicitud o presentación de la oferta, ya
que contra más estricto es el nivel de calidad más caro resulta el precio del Kg.
de acero estructural. Lo deseable para una determinada unión soldada es que
todos los límites dimensionales de las imperfecciones puedan quedar cubiertos
especificando un único nivel de calidad. Sin embrago, en alguno casos puede
ser necesario especificar diferentes niveles de calidad para las distintas
imperfecciones en la misma unión soldada. La elección de un nivel de calidad
debe tener en cuenta consideraciones tales como diseño, procesos
subsecuentes, estado tensional, condiciones de servicio y consecuencias de
fallo. Los factores económicos son también importantes y deben incluir no solo
el coste del soldeo sino también los de inspección, ensayos y reparaciones.
Las imperfecciones están cuantificadas en términos de su dimensión real, su
detección y evaluación puede requerir el empleo de uno o más métodos de
ensayos no destructivos. La detección y dimensionado de las imperfecciones
depende de los métodos de inspección y la extensión de los ensayos
especificados en la norma o contrato aplicable. Todas estas afirmaciones y los
límites para las imperfecciones, son recomendables para estructuras en las que
el acero tiene unos espesores comprendidos entre los 3 y los 63 mm. Los
límites o criterios de aceptación de imperfecciones se muestran en la Tabla 2.3
UNE-EN 287 – PARTE 1: 2004
Cualificación de Soldadores. Soldeo por Fusión. Parte 1: Aceros
HOMOLOGACION DE SOLDADORES
UNE-EN 287 – PARTE 1: 2004
Cualificación de Soldadores. Soldeo por Fusión. Parte 1: Aceros
HOMOLOGACION DE SOLDADORES
INDICE
UNE-EN 287 – PARTE 1: 2004
Cualificación de Soldadores.
Soldeo por Fusión. Parte 1: Aceros
1.Objeto y campo de
aplicación
UNE-EN 287 – PARTE 1: 2004
2.Normas para consulta
3.Términos y definiciones
4.Símbolos y abreviaturas
5.Variables esenciales y
rango de cualificación.
6. Examen y ensayo
7.Requisitos de
aceptación de los cupones
de prueba
8.Contra-ensayos
9.Periodo de validez
10Certificado.
11.Designación
1.Objeto y campo de aplicación
2.Normas para consulta
3.Términos y
definiciones
4.Símbolos y
abreviaturas
•
•
•
•
•
•
•
•
3.1.- Soldador
3.2.- Persona examinadora
3.3.- Organismo examinador
3.4.- Respaldo
3.5.- Pasada de raíz
3.6.- Pasada de relleno
3.7.- Pasada de acabado
3.8.- Espesor del metal de
soldadura
• Parte general
• Números de referencia de los
procesos de soldeo
• Abreviaturas
5.Variables
esenciales y rango
de cualificación.
6. Examen y
ensayo
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Parte general
Procesos de soldeo
Tipo de producto
Tipo de soldadura
Grupos de materiales
Consumibles
Dimensiones
Posiciones de soldeo
Detalles de la soldadura
•
•
•
•
•
•
Supervisión
Formas, dimensiones y número de los cupones de prueba
Condiciones de soldeo
Métodos de ensayo
Cupón de prueba y probeta de ensayo
Registro del ensayo
7.Requisitos de
aceptación de los
cupones de prueba
8.Contra-ensayos
9.Periodo de
validez
• Cualificación inicial
• Confirmación de la validez
• Renovación de la cualificación
10Certificado.
11.Designación
• Anexo A (Informativo) Certificado de prueba de cualificación del
soldador
• Anexo B (Informativo) Ejemplos de designación
• Anexo C (Informativo) Conocimientos del trabajo
• Anexo D (Informativo) Variables a confirmar para la renovación
• Anexo ZA (Informativo) Capítulos de esta norma europea
relacionados con los requisitos esenciales u otras disposiciones de
las directivas UE
1.Objeto y campo de
aplicación
Facilita una serie de reglas técnicas para la prueba de cualificación
sistemática del soldador, permitiendo que tales cualificaciones sean
uniformemente aceptadas independientemente del tipo de producto,
situación y persona u organismo examinador.
Cuando se cualifican soldadores se debe hacer hincapié en la
habilidad del soldador para manipular manualmente el electrodo /
pistola de soldeo / soplete y, por lo tanto, realizar una soldadura de
calidad aceptable.
2. Normas para la
consulta
-EN 910, Ensayos Destructivos de Soldaduras en Materiales Metálicos. Ensayos de Doblado
-EN 970, Examen no Destructivo de Soldaduras por Fusión. Examen Visual
-EN 1320, Ensayos Destructivos de Soldaduras en Materiales Metálicos. Ensayo de Rotura
-EN 1435, Examen no Destructivo de Uniones Soldadas. Examen Radiográfico de Uniones Soldadas
-EN ISO 5817, Soldeo. Uniones Soldadas por Fusión de Aceros, Níquel, Titanio y sus Aleaciones (excepto
Soldeo por Haz de Electrones). Niveles de Calidad para las Imperfecciones (ISO 5817:2003)
-EN ISO 6947, Soldaduras. Posiciones de Trabajo. Definición de los Ángulos de Pendiente y de Rotación
(ISO 6947:1993)
-EN ISO 15607:2003, Especificación y Cualificación de los Procedimientos de Soldeo para los Materiales
Metálicos. Reglas Generales (ISO 15607:2003)
-CR ISO 15608, Soldeo. Directrices para el Sistema de Agrupamiento de Materiales Metálicos (ISO/TR
15608:2000)
-prEN ISO 15609-1:2000, Especificación y aprobación de los procedimientos de soldeo para los
materiales metálicos. Parte 1: Soldeo por arco (ISO/DIS 15609-1:2000).
-EN ISO 15609-2:2001, Especificación y aprobación de procedimientos de soldeo para materiales
metálicos. Especificación de procedimiento de soldeo - Parte 2: Soldeo por gas (ISO 15609-2:2001).
-ISO 857-1, Soldeo y procesos afines. Terminología. Parte 1: Procesos de soldeo de metales.
3.Términos y
definiciones
3.1 Soldador
Persona que sostiene y manipula el porta electrodo, la pistola o el soplete de soldeo a mano.
3.2 Persona examinadora
Persona designada para verificar el cumplimiento con la norma aplicable.
NOTA: En algunos casos se puede requerir una persona examinadora independiente externa.
3.3 Organismo examinador
Organización designada para verificar el cumplimiento con la norma aplicable.
NOTA: En algunos casos se puede requerir un organismo examinador independiente externo.
3.4 Respaldo
Material situado por el lado opuesto de una unión con preparación con el fin de soportar el metal de
soldadura fundido.
3.5 Pasada de raíz
En el soldeo con pasadas múltiples, la pasada/(s) de la primera capa depositada en la raíz.
3.6 Pasada de relleno
En el soldeo con pasadas múltiples, la pasada/(s) depositada (s) después de la pasada/(s) de raíz y
antes de la pasada/(s) de acabado.
3.7 Pasada de acabado
En el soldeo con pasadas múltiples, la pasada/(s) visibles sobre la cara/(s) de la soldadura a la
terminación del soldeo.
3.8 Espesor del metal de soldadura
Espesor de metal de soldadura excluyendo cualquier sobre espesor o exceso de metal
4.Símbolos y
abreviaturas
111
114
125
131
135
136
141
15
311
soldeo por arco con electrodo revestido
soldeo por arco con alambre tubular autoprotegido
soldeo por arco sumergido con alambre tubular
soldeo por arco con gas inerte (soldeo MIG)
soldeo por arco con gas activo (soldeo MAG)
soldeo por arco con alambre tubular y protección de gas activo
soldeo por arco con gas inerte y electrodo de volframio (soldeo TIG)
soldeo por arco plasma
soldeo oxiacetilénico
NOTA: Los principios de esta norma se pueden aplicar a otros procesos de
soldeo por fusión.
4.Símbolos y
abreviaturas
4.Símbolos y
abreviaturas
4.3.2 Para los consumibles
nm
A
B
C
M
P
R
RA
RB
RC
RR
S
V
W
Y
Z
sin metal de aporte
revestimiento ácido
revestimiento básico o alambre tubular básico
revestimiento celulósico
alambre tubular con polvo metálico
alambre tubular rutilo con escoria de enfriamiento rápido
revestimiento de rutilo o alambre tubular rutilo con escoria de enfriamiento lento
revestimiento de rutilo-ácido
revestimiento de rutilo-básico
revestimiento de rutilo-celulósico
revestimiento grueso de rutilo
alambre/varilla maciza
alambre tubular rutilo o básico/fluorado
alambre tubular básico/fluorado con escoria de enfriamiento lento
alambre tubular básico/fluorado con escoria de enfriamiento rápido
alambre tubular de otros tipos
4.Símbolos y
abreviaturas
4.3.4 Para los ensayos de doblado
A alargamiento mínimo requerido por la especificación del material en la cara de tracción
d diámetro del mandril o del rodillo interior
ts espesor de la probeta del ensayo de doblado
4.3.3 Para otros detalles de las soldaduras
bs
lw
mb
ml
nb
rw
sl
ss
soldeo por ambos lados
soldeo a izquierdas
soldeo con respaldo
pasadas múltiples
soldeo sin respaldo
soldeo a derechas
pasada única
soldeo por un lado
5.Variables esenciales y
rango de cualificación.
proceso de soldeo,
tipo de producto (chapa y tubo),
tipo de soldadura (a tope y en ángulo)
grupo de material
consumible de soldeo,
dimensión (espesor del material y diámetro exterior del tubo)
posición de soldeo
detalle de la soldadura (respaldo, soldeo por un solo lado, soldeo por ambos lados, pasada
única, pasada múltiple, soldeo a izquierdas, soldeo a derechas)
5.Variables esenciales y
rango de cualificación.
5.Variables esenciales y
rango de cualificación.
5.Variables esenciales y
rango de cualificación.
tipo de producto (chapa y tubo)
las soldaduras de tubos con un diámetro exterior D > 25 mm cubren las soldaduras
de chapa
•las soldaduras de chapas cubren las soldaduras de tubos:
- con diámetro exterior D ≥ 150 mm en las posiciones de soldeo PA, PB y PC,
- con diámetro exterior D ≥ 500 mm en todas las posiciones de soldeo.
Se añadió en 2006
5.Variables esenciales y
rango de cualificación.
A TOPE BW
tipo de soldadura (a tope y en ángulo)
ANGULO FW
excepto las ramificaciones
SI hay mucha obra en ángulo tampoco
5.Variables esenciales y
rango de cualificación.
tipo de soldadura (a tope y en ángulo)
•las soldaduras a tope cubren las soldaduras a tope de cualquier tipo de unión
excepto las ramificaciones (véase también 5.4.c)),
•en los casos que la mayoría del trabajo de soldeo es en ángulo, el soldador también
se cualificará mediante un ensayo de soldeo en ángulo adecuado, en los casos que
la mayoría del trabajo de soldeo es a tope, las soldaduras a tope cualifican a las
soldaduras en ángulo.
•Las soldaduras a tope de tubos sin respaldo cualifican las ramificaciones con un
ángulo ≥ 60º con el mismo rango de cualificación de las Tablas 1 a 8. Para una
ramificación el rango de cualificación se basa en el diámetro exterior del ramal.
•Para aplicaciones donde el tipo de soldadura no se puede cualificar mediante el
ensayo de una unión a tope o en ángulo, para cualificar al soldador se deberá
utilizar un cupón de prueba específico, p. e. ramificaciones.
5.Variables esenciales y
rango de cualificación.
grupo de material
5.Variables esenciales y
rango de cualificación.
grupo de material
5.Variables esenciales y
rango de cualificación.
Material de aporte
La cualificación con metal de aporte, p. e. con los
procesos de soldeo 141,15 y 311, cualifica para el
soldeo sin metal de aporte pero no viceversa.
5.Variables esenciales y
rango de cualificación.
Proceso de soldeo
a
consumibles
Rango de cualificación
Consumibles utilizados
en el ensayo b
A, RA, RB, RC, RR, R
B
C
111
A, RA,RB,RC,RR,R
B
C
X
X
--
-X
--
--X
--
--
alambre macizo
(S)
alambre tubular
(M)
alambre tubular (B)
Alambre tubular
(R, P, V, W, Y, Z)
131
135
136
141
alambre macizo (S)
X
X
--
--
alambre tubular (M)
X
X
--
--
136
114
136
alambre tubular (B)
alambre tubular
(R, P, V, W, Y, Z)
---
---
X
--
X
X
Ver las abreviaturas en 4.3.2.
El tipo de consumibles utilizados en la prueba de cualificación de soldadores para la pasada de raíz sin respaldo (ss nb) es el tipo de
consumible cualificado para la pasada de raíz en producción.
clave
X indica aquellos consumibles en los que el soldador queda cualificado
-- indica aquellos consumibles en los que el soldador no queda cualificado
b
5.Variables esenciales y
rango de cualificación.
dimensión
5.Variables esenciales y
rango de cualificación.
dimensión
5.Variables esenciales y
rango de cualificación.
dimensión
5.Variables esenciales y
rango de cualificación.
POSICIONES DE SOLDEO
europeo
PA
LAS DETERMINA
LAS DETERMINA
EL SOLDADOR
EL SOLDADOR
PB
PF
PC
DESIGNACION EN
DESIGNACION EN
PG
PD
PE
5.Variables esenciales y
rango de cualificación.
posición
5.Variables esenciales y
rango de cualificación.
posicion
El soldeo de dos tubos con el mismo diámetro exterior, uno en la posición PF y otro en la PC, también cubre
el rango de cualificación de un tubo soldado en la posición H-L045.
El soldeo de dos tubos con el mismo diámetro exterior, uno en la posición PG y otro en la PC, también cubre
el rango de cualificación de un tubo soldado en la posición J-L045.
Los tubos con diámetro exterior D ≥ 150 mm se pueden soldar en dos posiciones de soldeo (PF o PG en 2/3
de circunferencia y PC en 1/3 de circunferencia) utilizando un solo cupón de prueba.
5.Variables esenciales y
rango de cualificación.
detalle de la soldadura
Cuando se suelda con el proceso 311, el cambio de soldeo a derechas por el soldeo a
izquierdas, y viceversa, requiere una nueva prueba de cualificación.
5.Variables esenciales y
rango de cualificación.
detalle de la soldadura
5.Variables esenciales y
rango de cualificación.
detalle de la soldadura
6. Examen y ensayo
Método de ensayo
Soldadura a tope
(chapa o tubo)
Soldadura en ángulo y
ramificaciones
Ensayo visual según EN 970
obligatorio
obligatorio
no obligatorio
Ensayo radiográfico según EN
obligatorio a b d
1435
Ensayo de doblado según EN
obligatorio a b f
no aplicable
910
Ensayo de rotura según EN
obligatorio a b f
obligatorio c e
1320
a Se realizará ensayo radiográfico o de doblado o de rotura.
b Si se realiza ensayo radiográfico, son obligatorios ensayos adicionales de doblado o de rotura para los
procesos de soldeo 131, 135, 136 (solo alambres con relleno metálico) y 311 (véase 6.4).
c Los ensayos de rotura se pueden sustituir por un examen macroscópico según EN 1321 en dos
secciones como mínimo.
d El ensayo radiográfico se puede sustituir, solo para aceros ferríticos, por un examen mediante
ultrasonidos según EN 1714 para espesores ≥ 8 mm
e Los ensayos de rotura en tubos se pueden sustituir por ensayo radiográfico.
f Para tubos con diámetro exterior D ≤ 25 mm, los ensayos de doblado o de rotura se pueden sustituir
por un ensayo de tracción con entalla del cupón de prueba completo (en la Figura 8 se da un ejemplo).
Tabla 10 – Métodos de ensayo
7.Requisitos de aceptación
de los cupones de prueba
Los cupones de prueba se evaluarán de acuerdo con los requisitos de aceptación especificados para los tipos significativos de imperfecciones.
Antes de cualquier ensayo se verificará lo siguiente:
•toda la escoria y las salpicaduras han sido retiradas,
•no se han esmerilado los lados de la cara y de la raíz de la soldadura (de acuerdo con 6.3),
•están identificadas las paradas y reinicios en la pasadas de raíz y de acabado (de acuerdo con 6.3),
•perfil y dimensiones.
Los requisitos de aceptación para las imperfecciones detectadas por los métodos de ensayo contemplados en esta norma serán valorados, salvo
que se especifique de otra manera, de acuerdo con EN ISO 5817. Un soldador queda cualificado si las imperfecciones están dentro de los límites
aceptados en el nivel B de EN ISO 5817, excepto para las imperfecciones: exceso de sobre espesor, exceso de convexidad, exceso de garganta y
exceso de penetración, a las que se aplicará el nivel C.
Las probetas de doblado no revelarán discontinuidad alguna ≥ 3mm en cualquier dirección. Las discontinuidades que aparezcan e n las esquinas de
la probeta durante el ensayo se deben ignorar durante su evaluación, a menos que exista evidencia de que el agrietamiento se debe a falta de
penetración, escoria u otra discontinuidad.
Si las imperfecciones del cupón de prueba exceden el máximo permitido, el soldador no pasa la prueba.
Se debe hacer referencia a los criterios de aceptación correspondientes a los ensayos no destructivos. Para todos los ensayos destructivos y no
destructivos se emplearán procedimientos escritos.
NOTA: La correlación entre los niveles de calidad en EN ISO 5817 y los criterios de aceptación para las diferentes técnicas de ensayos no
destructivos se dan en EN 12062.
8.Contra-ensayos
Si cualquier ensayo no supera los requisitos de esta norma, el
soldador tendrá la oportunidad de repetir la prueba de
cualificación.
Si se establece que el fallo se debe a razones metalúrgicas o a
otras causas que no pueden atribuirse directamente a la falta de
habilidad del soldador, se requiere un ensayo adicional con el
fin de determinar la calidad e idoneidad del nuevo material y/o
de las nuevas condiciones de prueba.
9.Periodo de validez
Desde el día de la homologación
2 AÑOS si esta en activo o 6 MESES
dos años, siempre que el coordinador del soldeo, o la persona
responsable de la empresa, pueda confirmar cada seis meses
que el soldador ha estado trabajando en las condiciones del
rango de cualificación inicial.
9.1 Cualificación inicial
9.2 Confirmación de la validez
9.3 Renovación de la cualificación
Repitiendo la homologación o durante el trabajo
le renueven la prueba…
9.Periodo de validez
9.1 Cualificación inicial
La validez de la cualificación del soldador empieza en la fecha en que soldó el(los) cupón(es) de prueba,
siempre que los ensayos requeridos se hayan llevado a cabo y los resultados obtenidos sean aceptables.
9.2 Confirmación de la validez
El certificado de cualificación del soldador que se emita tiene validez durante un periodo de dos años,
siempre que el coordinador del soldeo, o la persona responsable de la empresa, pueda confirmar cada seis
meses que el soldador ha estado trabajando en las condiciones del rango de cualificación inicial.
9.3 Renovación de la cualificación
El certificado de cualificación del soldador de acuerdo con esta norma se puede renovar cada dos años
por una persona u organismo examinador.
Para la renovación se debe cumplir con 9.2 y también se tienen que confirmar las siguientes condiciones:
•Todos los registros y evidencias que soportan la renovación son trazables con el soldador e identifican
el(las) WPS(s) utilizada(s) en producción.
•Las evidencias utilizadas para soportar la prolongación serán de naturaleza volumétrica (ensayo
radiográfico o por ultrasonidos), o para ensayos destructivos (rotura o doblado), sobre dos soldaduras
durante los seis meses anteriores. Las evidencias relacionadas con la prolongación se tienen que
conservar dos años como mínimo.
•Las soldaduras deben satisfacer los niveles de aceptación de imperfecciones especificados en la cláusula
7.
•Los resultados de los ensayos mencionados en 9.3 b) demostrarán que el soldador trabaja en las
condiciones de prueba originales, excepto espesor y diámetro exterior del tubo.
NOTA: Ejemplos de variables a confirmar y registrar se dan en el Anexo D.
10Certificado
11.Designación
La designación de la cualificación de un soldador contendrá, en el orden dado a
continuación, los siguientes
•Número de esta norma.
•Variables esenciales:
a)procesos de soldeo: véase 4.2, 5.2 y EN ISO 4063,
b)tipo de producto: chapa (P), tubo (T), véase 4.3.1 y 5.3,
c)tipo de soldadura: a tope (BW), en ángulo (FW), véase 5.4,
d)grupo de material: véase 5.5,
e)consumibles, véase 5.6,
f)dimensiones del cupón de prueba: espesor del material t y diámetro exterior de
tubo D, véase 5.7,
g)posiciones de soldeo: véase 5.8 y EN ISO 6947,
h)detalles de la soldadura: véase 5.9.
El tipo de gas de protección y de respaldo no se incluye en la designación pero sí en el certificado de cualificación del soldador (véase anexo A de
prEN ISO 15609-1:2000, o anexo A de EN ISO 15609-2:2001).
11. EJEMPLO
Designación
Cualificación de soldador
EN 287-1 135 P FW 1.2 S t10 PB ml
Explicación
Rango de
cualificación
135, 136 (solo M)
P
T: D ≥ 150 mm
135
P
Proceso de soldeo
Chapa
Soldeo MAG
--
FW
1.2
Soldadura en ángulo
Grupo de materiales
según CR ISO 15608
-Grupo de material 1.2: Límite elástico
275 N/mm2 < ReH ≤ 360 N/mm2
FW
1.1, 1.2, 1.4
S
t10
PB
ml
Consumibles
Espesor
Posición de soldeo
Detalles de la
soldadura
Alambre macizo
Espesor del material: 10 mm
Posición cornisa (soldadura en ángulo)
Pasadas múltiples
S, M
≥ 3 mm
PA, PB
sl, ml
11.Designación
Cualificación de soldador
EN 287-1 136 P BW 1.3 B t15 PE ss nb
Explicación
Soldeo por arco con alambre tubular y
protección de gas activo
--
136
Proceso de soldeo
P
Chapa
BW
1.3
Soldadura a tope
-Grupo de materiales según Grupo de material 1.3: Aceros de grano
CR ISO 15608
fino normalizados con límite elástico REh >
360 N/mm2
Consumibles
Alambre tubular básico
Espesor
Espesor del material: 15 mm
Posición de soldeo
Posición bajo techo (soldadura a tope)
Detalles de la soldadura
Soldeo por un solo lado sin respaldo
Pasadas múltiples
B
t15
PE
ss nb
Rango de Cualificación
136
P
T: D ≥ 150 mm PA,
PB,PC
D ≥ 500 mm PF
BW, FW (véase 5.4 b))
1, 2, 3, 9.1, 11
B, R, P, V, W, Y, Z
≥ 5 mm
PA, PB, PC, PD, PE, PF
ss nb, ss mb, bs
para FW: sl, ml
11.Designación
Cualificación de soldador
141
T
BW
8
S
t3,6
D60
PF
ss nb
EN 287-1 141 T BW 8 S t3,6 D60 PF ss nb
Explicación
Proceso de soldeo
Soldeo TIG
Tubo
-Soldadura a tope
Grupo de materiales
según CR ISO 15608
Consumibles
Espesor
Diámetro exterior del
tubo del cupón de
prueba
Posición de soldeo
Detalles de la
soldadura
-Grupo de material 8: Aceros
inoxidables austeníticos
Varilla maciza
Espesor del material: 3,6 mm
Diámetro exterior del tubo: 60 mm
Soldadura a tope de tubo, tubo fijo,
eje horizontal fijo
Soldeo por un solo lado sin respaldo
Pasadas múltiples
Rango de cualificación
141
T
P
BW, FW (véase 5.4 b))
8, 9.2, 9.3, 10
S
3 mm a 7,2 mm
≥ 30 mm
PA, PB, PD, PE, PF
ss nb, ss mb, bs
para FW: sl, ml
11. EJEMPLO
Designación
EN 287-1 111 P BW 2 B t13 PA ss nb
Cualificación de soldador EN 287-1 111 P FW 2 B t13 PB ml
Cualificación de soldador
Explicación
111
P
Proceso de soldeo
Chapa
Soldeo con electrodos revestidos
--
BW
FW
2
Soldadura a tope
Soldadura en ángulo
Grupo de materiales
según CR ISO 15608
--
B
t13
PA
PB
ss nb
ml
Consumibles
Espesor
Posición de soldeo
Detalles de la
soldadura
Grupo de material 2: Aceros de
grano fino tratados
termomecánicamente con límite
elástico REh > 360 N/mm2
Revestimiento básico
Espesor del material: 13 mm
Soldadura a tope, plana
Soldadura en ángulo, cornisa
Soldeo por un solo lado sin respaldo
Pasadas múltiples
Rango de
cualificación
111
P
T: D ≥ 150 mm
BW, FW (véase 5.4
b))
1, 2, 3 , 9.1, 11
todos excepto C
≥ 5 mm
PA, PB
ss nb, ss mb, bs
para FW: sl, ml
11. EJEMPLO
Designación
Cualificación de soldador
EN 287-1 141/135 T BW 1.2 S t20(5/15) D200 PA ss nb
141
135
T
BW
1.2
Proceso de soldeo
Tubo
Explicación
Soldeo TIG, pasada de raíz (2 capas)
Soldeo MAG, pasadas de relleno
--
S
Soldadura a tope
Grupo de materiales
según CR ISO 15608
Consumibles
-Grupo de material 1.2: Límite elástico
275 N/mm2 < ReH ≤ 360 N/mm2
Alambre macizo
t20
Espesor
141: s1 = 5 mm
135: s2 = 15 mm
D200
Diámetro exterior del
Diámetro exterior del tubo: 200 mm
tubo del cupón de prueba
Posición de soldeo
Soldadura a tope con el tubo girando,
eje horizontal
Detalles de la soldadura Soldeo por un solo lado sin respaldo
Pasadas múltiples
PA
ss nb
Rango de cualificación
141
135, 136 (solo M)
T
P
BW, FW (véase 5.4 b))
1.1, 1.2, 1.4
141:S
135:S
136: solo M
141: t = 3 mm a 10 mm
135: t ≥ 5 mm
141/135: t ≥ 5 mm
≥ 100 mm
PA, PB
141: ss nb, ss mb, bs
135: ss mb, bs
(136:M)
para FW: sl, ml
11.Designación
SOLDADURA Y
CALDERERÍA
Soldadura en Atmósfera Natural
Índice
•
•
•
•
•
•
•
Tipos de uniones
Tipos de soldaduras
Preparación de bordes
Soldaduras en ángulo
Otra terminología
Posiciones de soldeo
Técnica operatoria
Soldadura en Atmósfera Natural
TIPOS DE UNIONES
Tipos de uniones (según la forma de la unión)
•
Unión “a tope”
•
Unión “a solape”
•
Unión “en esquina”
•
Unión “en T”
•
Unión “de canto”
Soldadura en Atmósfera Natural
TIPOS DE SOLDADURAS
Tipos de soldaduras (según la forma de la unión)
•
Soldaduras “a tope”  sobre uniones “a tope”
•
Soldaduras “en ángulo”  sobre uniones “en esquina”, “en T” o “a solape”
La preparación de
bordes en chaflán
facilita la penetración.
•
Soldaduras “de tapón” y “en ojal”  sobre uniones “a solape”
Soldaduras “de tapón”
•
Soldaduras “en ojal”
Soldaduras “por puntos”  sobre uniones “a solape”
Soldaduras “por puntos”
realizadas por soldeo por
resistencia eléctrica
Soldaduras “por puntos”
realizadas por soldeo por
arco eléctrico
En ambos casos se taladra una
de las piezas y se rellena
completamente el taladro con
soldadura. No son soldaduras
“en ángulo” dentro del agujero.
Soldadura en Atmósfera Natural
TIPOS DE SOLDADURAS
Tipos de soldaduras (según la forma de la unión)
•
Soldaduras “de costura”  sobre uniones “a solape”
Soldadura “de costura”
realizada por soldeo por
resistencia eléctrica
•
Soldadura “de costura”
realizada por soldeo por
haz de electrones
Soldadura “de costura”
realizada por soldeo por
arco eléctrico
Soldaduras “de tubería”  sobre uniones “en T” de tubería
Soldadura “en T” aplicada a tubería: todo alrededor de la unión,
implica ir cambiando de posición según se recorre la unión, con el fin
de mantener los ángulos de trabajo y avance adecuados.
•
Soldaduras “de recargue”  no se aplica en uniones, sino sobre superficies
Se aplica para reparar la superficie de una pieza, o para obtener unas
dimensiones y/o propiedades determinadas en la superficie de una
pieza.
Soldadura en Atmósfera Natural
PREPARACIÓN DE BORDES
Preparación de bordes
La preparación de bordes se realiza para asegurar una adecuada penetración en la
soldadura.
La forma y dimensiones de la preparación de bordes depende del procedimiento de
soldeo, de la posición de soldeo, del material y de los espesores a soldar.
Formas más habituales de preparación de bordes:
•
Sin preparación de bordes (chaflán plano simple)
•
Chaflán en bisel simple o en Y y en bisel doble o en K
•
Chaflán en V simple y en V doble
•
Chaflán en J simple y en J doble
•
Chaflán en U simple y en U doble
•
Canto redondeado
•
Chaflán escarpado
Soldadura en Atmósfera Natural
PREPARACIÓN DE BORDES
Preparación de bordes
Partes de la preparación de bordes y dimensiones:
Soldadura en Atmósfera Natural
SOLDADURAS EN ANGULO
Soldaduras en ángulo
Dimensiones de las soldaduras en ángulo:
a = garganta
z = lado
z=
2 x a
Soldaduras en ángulo intermitentes:
Soldadura en Atmósfera Natural
OTRA TERMINOLOGIA
Cara y Raíz de la soldadura:
Capas y cordones de soldadura:
Penetración:
Es la profundidad que alcanza la soldadura, desde la cara de la soldadura hacia la raíz.
Soldadura en Atmósfera Natural
OTRA TERMINOLOGIA
Soldadura por el reverso:
Soldadura realizada por el lado de la raíz
de otra soldadura anteriormente
realizada, normalmente previo resanado
de la raíz.
Soldadura con respaldo:
El respaldo es un elemento que se coloca
en la raíz de la soldadura para soportar y
retener metal fundido.
Puede ser temporal (se retira después de
soldar), o permanente (se funde
parcialmente al realizar la soldadura)
Soldadura de respaldo:
La soldadura de respaldo se ejecuta en
primer lugar, en la raíz de la unión, para
que sirva de respaldo.
Soldadura en Atmósfera Natural
POSICIONES DE SOLDEO
Normas para la designación de Posiciones de Soldeo:
Soldadura en Atmósfera Natural
POSICIONES DE SOLDEO
Normas para la designación de Posiciones de Soldeo:
Soldadura en Atmósfera Natural
POSICIONES DE SOLDEO
Normas para la designación de Posiciones de Soldeo:
Soldadura en Atmósfera Natural
POSICIONES DE SOLDEO
Normas para la designación de Posiciones de Soldeo:
•
EN (norma Europea)
•
ASME (norma Americana)
•
Número:
1  Horizontal sobre superficie horizontal
2  Horizontal sobre superficie vertical
3  Vertical sobre superficie vertical
4  Horizontal sobre superficie horizontal, desde
abajo
5  Sobre tubería de eje horizontal y fija
6  Sobre tubería de eje inclinado y fija
•
Letra:
G  uniones a tope
F  uniones en ángulo
R  con rotación (uniones en tubería)
Soldadura en Atmósfera Natural
Nomenclatura: TECNICA OPERATORIA
Ángulo de trabajo y ángulo de avance:
Soldadura en Atmósfera Natural
Nomenclatura: TECNICA OPERATORIA
Sentido de avance:
Soldadura en Atmósfera Natural
Nomenclatura: TECNICA OPERATORIA
Movimientos:
•
Balanceo:
Cordón recto (sin balanceo)
•
•
•
Cordón con balanceo
Paso de avance largo:
mayor velocidad de avance  menor calor aportado
aguas muy espaciadas  cordón poco vistoso, riesgo inclusiones
de escoria
Paso de avance corto:
menor velocidad de avance  mayor calor aportado
aguas juntas de buen aspecto
Movimiento circular:
Permite enfriar el baño, al repartir el calor por el material de la
unión. Se utiliza en las pasadas de raíz o cuando no se quiere una
penetración elevada.