El Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos - CAPITULO: III-b - Por: Juan Antonio Alonso.
←
→
Transcripción del contenido de la página
Si su navegador no muestra la página correctamente, lea el contenido de la página a continuación
CAPITULO: III-b.
El Proceso de Soldadura por Arco
con Electrodos Revestidos©
Por: Juan Antonio Alonso.El Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
El Proceso de Soldadura por Arco
con Electrodos Revestidos©
INDICE:
3.1.- Introducción: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
3.2.- Principios del Proceso: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
3.2.1.- Descripción y Denominaciones: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
3.2.2.- Los Electrodos: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
3.2.2.1.- Electrodos Desnudos: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
J. A. A.
3.2.2.2.- Electrodos Revestidos: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
3.2.3.- Breve Descripción sobre la Fabricación de los Electrodos Revestidos: . . . . . . . . . . . . .4
3.2.4.- Funciones del Revestimiento: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
3.2.4.1.- Función Eléctrica: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
3.2.4.2.- Función Física: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
3.2.4.3.- Función Metalúrgica: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
3.2.5.- Tipos de Revestimiento: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
3.2.6.- Selección de Electrodos: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
3.2.6.1.- Aplicaciones: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
3.2.7.- Equipo de Soldadura: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
3.2.7.1.- La Fuente de Energía: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
3.2.7.2.- Porta-electrodo: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
3.2.7.3.- Conexión de Masa: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
3.3.- El Arco Eléctrico: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
3.3.1.- Selección del Tipo de Corriente: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
3.3.2.- Encendido del Arco Eléctrico y su Operación: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
3.3.3.- Efecto del Soplo Magnético: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
3.3.4.- Posiciones de Soldadura: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
3.3.5.- Efectos de la Soldadura en los Materiales de Base: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
3.3.6.- Influencia del Material de Aporte y de la Habilidad del Soldador: . . . . . . . . . . . . . . . .19
3.4.- Parámetros de Soldadura: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
3.4.1.- Diámetro del Electrodo: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
3.4.2.- Intensidad de la Soldadura: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
3.4.3.- Velocidad de Desplazamiento: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
3.4.4.- Orientación del Electrodo: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
3.5.- Preparación Previa a la Soldadura: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .24
3.5.1.- Punteado: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
3.5.2.- Inspección Antes de Soldar: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
J. A. A. IIEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
3.5.3.- Movimientos del Electrodo: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
3.5.3.1.- Movimientos Oscilatorios más Comunes: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
3.6.- Determinación del rendimiento de los electrodos Revestidos: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
3.7.- Cuidados a ser tomados durante el Almacenado y Secado de los Electrodos: . . . . . . . . . . . . . . .28
3.8.- Clasificación de los Electrodos Revestidos: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
3.8.1.- Clasificación de Acuerdo con la Norma de la A.W.S.: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
3.8.1.1.- Criterios de la Clasificación de los Electrodos Revestidos para los Aceros
al Carbono y Baja Aleación: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
3.8.1.2.- Clasificación de los Electrodos Revestidos para los Aceros Inoxidables: . . .35
3.8.2.- Clasificación de Acuerdo con la Norma I.S.O./E.N. 2560: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
J. A. A.
©
2008 por J. A. Alonso & Asoc. - Todos los derechos reservados -
Prohibida la copia, distribución o venta sin la expresa autorización de los autores.
J. A. A. IIIEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
El Proceso de Soldadura por Arco
con Electrodos Revestidos©
3.1.- Introducción.
El Proceso de Soldadura por Arco Eléctrico con Electrodo Revestido es sin duda, de todos
los procesos el de mayor difusión y aplicación, a pesar del avance de los procesos automáticos o
semi-automáticos, nunca se dejara de usar un electrodo revestido.
Este proceso se caracteriza por que la fusión de los bordes de los metales a unir se obtiene
por el calor generado por el arco eléctrico, formado entre la pieza a ser soldada y la extremidad del
electrodo, que también provee el metal de adición.
Los orígenes de este proceso comienzan en 1885 cuando N. de Bernardos y S. Olczewsky
J. A. A.
(alemanes) logran la primera patente en el campo de la soldadura, al lograr soldar utilizando un arco
formado entre un electrodo de carbón y la pieza a unir y realizando el aporte con una varilla de
metal. Posteriormente, en 1891, Slavianoff (ruso) reemplaza el electrodo de carbón por una varilla
metálica desnuda y recién 1907, un ingeniero sueco, Óscar Kjellberg, ensaya el primer electrodo
revestido pero con el único objeto de estabilizar el arco y no pensando todavía en la posibilidad de
purificar el baño de metal fundido.
Recién en 1911, se desarrolla el primer electrodo revestido que permite lograr un baño libre
de impurezas; y en 1934, los franceses R. Sarazin y M. Moneyron consiguen poner a punto el
electrodo básico y aplicarlo en la construcción naval. A partir de ese momento comienza un
desarrollo explosivo de la soldadura eléctrica manual debido a la versatilidad y economía,
lógicamente dicho avance es inversamente proporcional al uso del remache y/o roblonado.
3.2.- Principios del Proceso.
3.2.1.- Descripción y Denominaciones.
La soldadura por arco incorpora una cantidad de procedimientos para soldar que utilizan el
calor generado por un arco eléctrico para fundir, tanto el metal a unir como el material de aporte. De
los diferentes tipos de procedimiento de soldadura el que tuvo la mayor difusión, en el campo
industrial, es el de la soldadura con electrodo revestido, en el que el material de aporte se obtiene por
la fusión del alambre o núcleo metálico que integra el electrodo revestido. Y cuya fusión se realiza
dentro de una atmósfera gaseosa protectora generada por la quema de los elementos que integran el
revestimiento (ver figura: 1).
Internacionalmente, el proceso de soldadura por arco con electrodo revestido se conoce con
la sigla en ingles de SMAW (Shielded Metal Arc Welding = Soldadura por arco metálico protegido)
J. A. A. IEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
Figura 1: Visión esquematica de la soldadura con electrodo
revestido.
3.2.2.- Los Electrodos.
J. A. A.
Para la soldadura por arco es necesario el establecimiento y mantenimiento de un arco
eléctrico entre la varilla/electrodo y las piezas a unir. Esta varilla/electrodo debe cumplir la doble
misión de conductor de la energía eléctrica y de metal de aporte.
3.2.2.1.- Electrodos Desnudos.
A pesar de tener una composición química definida, tienen varios inconvenientes:
a) Dificultad en la alimentación y estabilidad del arco eléctrico (ver figura: 2). Se utilizan
únicamente con corriente continua, polo positivo. Pueden mejorar si se aumenta el contenido
en carbono (C) en el alambre o depositando silicatos de sodio (Na) o potasio (K) sobre la línea
de soldadura.
b) Al no contar con una atmósfera protectora que generan los gases provenientes de la quema
del revestimiento, favorece la absorción de gases, por ejemplo hidrógeno (H), oxígeno (O) y
Nitrógeno (N) (ver figura: 3)..
c) Facilita la perdida por oxidación de los elementos que compones el metal a soldar, por
ejemplo: al formar oxido de hierro, oxido de manganeso, etc., también forma compuestos como
nitruro de hierro (Fe4 N), que disminuyen considerablemente la capacidad de deformación
y aumentan la dureza del metal soldado.
Hoy ya no son mas utilizados.
J. A. A. IIEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
Figura 2: Comparación de la estabilidad del arco eéctrico entre un
electrodo desnudo y uno revestido.
J. A. A.
Figura 3: Comparación entre el electrodo desnudo y el revestido.
3.2.2.2.- Electrodos revestidos.
Estos electrodos están constituidos por un núcleo metálico, el alambre, y una pasta o
revestimiento de composición muy variable, de acuerdo al tipo.
El alambre utilizado para la fabricación de los electrodos proviene de un acero de
características efervescentes y de bajo contenido de carbono, esto significa que es fundido sin la
adición de desoxidantes. La elección de los alambres para la fabricación de los electrodos se obtiene
a través de un análisis químico, y la composición debe corresponder aproximadamente a un acero
tipo 1006/1010 de la norma S.A.E. Pudiendo ser usado, dependiendo del revestimiento, uno de los
dos tipos indicados en la tabla: 1
J. A. A. IIIEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
TABLA: 1
Composición Clases de Alambres.
Química. Tipo: “B” Tipo: “A”
C (%) 0,04 a 0,08 0,08 a 0,12
Mn (%) 0,40 a 0,60 0,35 a 0,55
Si (%) máx. 0,10 máx. 0,10
P (%) máx. 0,025 máx. 0,030
S (%) máx. 0,025 máx. 0,030
Nota: La suma del fósforo (P) mas el azufre (S) no podrá exceder de 0,04%
en el tipo "B" y de 0,05% en el tipo "A".
3.2.3.- Breve descripción sobre la fabricación de los electrodos revestidos.
Como ya se dijo al principio, el electrodo revestido está compuesto por dos partes: una metálica
J. A. A.
(el alma), y otra en forma de una pasta (revestimiento).
El alma es común a los diferentes tipos de electrodos, tanto para los de soldadura de aceros al
carbono o de baja aleación, como para los inoxidables sintéticos y los de recargue duro, en estos casos
los elementos de aleación se acrecienta en el revestimiento; no obstante en otros casos como por ejemplo
los electrodos para aceros inoxidable naturales se utilizan alambres aleados. En el revestimiento están
contenidos los elementos para la estabilidad del arco, formación de escorias, desoxidantes y de aporte de
elementos de aleación.
Para la fabricación de los electrodos, primero se mezclan en seco los diferentes elementos que
componen el revestimiento, a continuación se agrega el aglomerante para formar una masa que será
remitida a las prensas extrusoras donde, es prensada en torno de un alambre, que ya fue enderezado y
cortado, constituyéndose así en un electrodo revestido. Posteriormente se procederá al secado a
temperaturas que varían de acuerdo con el tipo de electrodo.
3.2.4.- Funciones del Revestimiento.
El revestimiento debe cumplir, fundamentalmente, tres funciones importantes, no siempre
compatibles entre si, las que deben guardar un adecuado equilibrio, como por ejemplo: proporcionar un
arco estable y de fácil re-encendido - función eléctrica - , proveer el gas que debe proteger el metal
fundido del aire atmosférico, permitir soldar en todas las posiciones - función física - y debe formar una
escoria metalúrgica, o sea, capaz de desoxidar y refinar el metal depositado y también transferir elementos
de aleación - función metalúrgica.
Con mayor detalle se podría decir: que el revestimiento ideal es aquel que, proporciona
simultáneamente:
J. A. A. IVEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
a) - Un metal depositado con propiedades mecánicas y metalúrgicas correctas, una buena
desoxidación y adecuada transferencia de elementos de aleación
b) - Facilidad de operación del electrodo en corriente continua y alterna, y buen control de la
escorias durante la ejecución de la soldadura.
c) - Cordones libres de poros y resistentes a la propagación de fisuras.
d) - Fácil remoción de la escoria.
e) - Pocas salpicaduras.
f) - Arco estable y de fácil re-encendido.
g)- Buena penetración.
h)- Alta velocidad de deposición.
i) - Buena terminación del cordón de soldadura (limpio, liso, etc.).
j) -
J. A. A.
El revestimiento debe ser resistente pero también flexible; no debe proporcionar gases
perjudiciales a la salud; debe tener buena resistencia al sobre calentamiento dentro de su
faja de amperaje y también lo menos higroscópico posible.
Como se mencionó anteriormente varias de las exigencias señaladas son incompatibles entre si
y su equilibrio demanda un gran compromiso para el fabricante; un estudio consciente y permanente
sobre estos aspectos será lo que permita obtener electrodos de calidad y de fácil empleo, sobretodo en los
trabajos de mayores exigencias metalúrgicas, mecánicas y/o operativas.
El revestimiento esta compuesto por una mezcla de: Oxidos naturales (oxido de Fe, oxido de Mn,
oxido de titanio, oxido de silício, etc.). Silicatos naturales (feldespato, caolín, mica, circonio, etc.).
Carbonatos (dolomita, magnesita, calcita, etc.). Ferro-aleaciones (ferro-manganeso, ferro-silicio, ferro-
molibdeno, etc.). Sales metálicas (fluorita, criolita, etc.). Substancias orgánicas (celulosa). Aglomerantes
(silicato de Na o silicato de K).
Cada uno de esos elementos desempeña una función determinada, sea durante la fusión, sea
durante la solidificación; en una palabra el revestimiento realiza un gran numero de funciones que pueden
ser resumidas en:
a) - Función eléctrica.
b) - Función física.
c) - Función metalúrgica.
J. A. A. VEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
3.2.4.1.- Función Eléctrica:
Es sabido que la existencia del arco eléctrico, entre el electrodo y el material a soldar, depende
del estado de ionización de la atmósfera que lo circunda.
El sodio (Na) y el potasio (K), introducidos en el revestimiento por medio de los silicatos, como
agentes aglomerantes, son los elementos que proporcionan los iones necesarios para iniciar el arco y
mantenerlo durante el proceso de fusión de la varilla (estabilidad del arco).
Ambos metales presentan átomos con un solo electrón en su camada periférica (Na [2-8-1] Nº:
atómico 11) ; (K [2-8-8-1] Nº: atómico 19) ver figura: 4, y por ese motivo tienen tendencia a liberarlo,
facilitando la circulación de
la corriente eléctrica a través
del arco, siendo que los
electrones lo harán en un
sentido y los iones en sentido
contrario.
El numero de
J. A. A.
electrones libres capaces de
proporcionar 1cm3 de vapor
de sodio (Na) es casi el doble
de lo que puede proveer igual
Figura 4 - Estructura atómica del Sodio (Na) y del Potasio (K). volumen de vapor de potasio
(K):
6,024 x 1023
))))))))))))))— x 0,97 = 2,53 x 1022
23
Donde: 23 = peso atómico del Na
0,97 g/cm3 = peso especifico del Na
6,02 4 x 1023 átomos/átomos gramo = Nº de Avogadro
Para el "K" dicho valor es de = 1,32 x 1022
Esto indica que un plasma sódico, como el que presentan los electrodos celulósicos (del tipo
A.W.S. E-6010), al resultar fuertemente ionizado, permitirá una fuerte transferencia del metal y en
seguida un gran bombardeo electrónico o iónico sobre la pieza a soldar, según se conecte la pinza porta-
electrodos al polo positivo o al negativo. La alta penetración, es consecuencia de este efecto, y justamente
una característica de los electrodos de revestimiento celulósico.
Los electrodos de las normas, A.W.S. E-6010 ó I.S.O. / E.N. E 43 5 C 50, de revestimiento
"celulósico sódico", tienen un arco de fuerte penetración con transferencia en forma de pequeñísimas
gotas ("spray") de metal fundido, realizada a alta velocidad entre la punta del electrodo y el metal a
soldar.
J. A. A. VIEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
Este tipo de transferencia confiere al arco la particularidad de mantener su estabilidad, a pesar de
las fuertes variaciones de distancia; se emplean solamente en corriente continúa con polaridad invertida,
es decir conectando la pinza porta-electrodos al polo positivo. Su uso en corriente alterna no es posible,
pues el arco se extingue con facilidad, aun empleándose transformadores de elevada tensión en vacío.
Para conseguir estabilizar el arco en la corriente alterna, se recurre a los revestimientos
aglomerados con silicato de potasio, como por ejemplo los "celulósicos potásicos" o "bajo hidrógeno
potásico"; donde el arco ionizado en base al potasio es capaz de restablecerse instantáneamente, aun
cuando el voltaje del mismo pase por el valor cero dos veces en cada ciclo de este tipo de corriente.
Sin tener en cuenta otros aspectos que afectan la estabilidad del arco eléctrico para la soldadura
manual, es interesante aclarar el por que un plasma sódico resulta mas fuertemente ionizado que un
plasma potásico.
Para explicar el porque un plasma potásico es mas apto para la soldadura con corriente alterna,
faltaría acrecentar que este ultimo confiere al arco la propiedad de re-encenderse instantáneamente
después de cada medio ciclo en que la corriente se corta o pasa por cero en cada cambio de polaridad,
J. A. A.
pues tanto la facilidad de encender como de re-encender (estabilidad del arco) están relacionadas con el
potencial de ionización de los elementos presentes en el plasma.
En este caso, los potenciales de ionización del potasio y del sodio (vapores) son, respectivamente
4,32 y 5,12 e.v.; los plasmas ionizados con vapores de potasio requieren menor potencial y por eso resulta
mas estable.
3.2.4.2.- Función Física.
Una de las funciones físicas del revestimiento es la de formar humos mas densos que el aire para
proteger, tanto el metal en transferencia (gotas) durante la soldadura como la pileta de metal fundido, de
la contaminación por los gases atmosféricos - hidrógeno (H), nitrógeno (N) y oxígeno (O).
Otra de la funciones es la de contribuir en la transferencia de las gotas de metal fundido en las
posiciones contrarias a la ley de gravedad, como por ejemplo: la horizontal en pared vertical, la vertical
propiamente dicha y la sobre cabeza; la ejecución de la soldadura en cualquiera de esas posiciones no
podría ser realizada a no ser que la gota de metal fundido sea transportada por los gases producidos por
el revestimiento. los electrodos de revestimiento orgánico o semi-orgánico pueden realizar esas tareas,
en virtud al desprendimiento de H; los electrodos de revestimiento básico también lo son, gracias a la
formación de gas carbónico (CO2 ).
Otra mas de las funciones físicas del revestimiento es la de formar escorias de viscosidad elevada,
en las proximidades de la temperatura de fusión, que cubran el material depositado, para dar protección
total tanto al metal recientemente fundido como asimismo durante el tiempo de solidificación, y además
dar sustentación a los cordones de soldadura depositados en posición vertical o sobre cabeza.
3.2.4.3.- Función Metalúrgica
J. A. A. VIIEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
La función metalúrgica del revestimiento consiste en aportar elementos reductores de impurezas
y ciertos elementos útiles, que se agregan al metal fundido a fin de mejorar las características mecánicas
y/o químicas del metal depositado.
La escoria formada, trabaja, o protegiendo el metal liquido del contacto del aire desprendiendo
gases reductores, como por ejemplo: hidrógeno, eliminando o reduciendo el contenido de impurezas (ej.:
P y S), o ejerciendo todas las funciones al mismo tiempo.
Otra de las funciones es la de proveer, al metal depositado, de elementos de aleación, como por
ejemplo: Mn, Mo, Cr, Ni, Cu, V, Nb, etc., a fin de lograr una composición química conforme a lo
deseado.
3.2.5.- Tipos de Revestimiento.
De acuerdo con la composición del revestimiento podemos diferenciar los siguientes tipos de
electrodos revestidos: ácidos, celulósicos, rutílicos y básicos.
Revestimiento ácido: Estos electrodos son de buena operatividad tanto en corriente alternada
como en continua y en esta última preferentemente con polaridad negativa. Sus características principales
J. A. A.
son: acepta el uso de altas corrientes de soldadura, relleno rápido, aceptables para examen por rayos X,
son usados en posición plana y filete horizontal. los depósitos de estos electrodos tienen buenas
propiedades siempre que sean usados con aceros de buena calidad, caso contrario son susceptibles a
formar fisuras o grietas.
Revestimiento celulósico: Las principales características de este electrodo son la de soldar en
toda posición, inclusive en vertical descendente, tienen un arco enérgico lo que le permite una penetración
profunda, tienen buenas propiedades físicas, aptos a todo tipo de inspección (ej.: Rayos X o ultrasonido),
forma una escoria fina y de fácil remoción. Presentan como desventajas: exceso de salpicaduras, una
superficie del cordón de soldadura rústica, tiende a producir fisuras si el metal a soldar tiene un porcentaje
un poco alto de impurezas (ej.: S y P), no es adecuado para chapas finas.
Revestimiento rutílico: De buena operatividad, arco suave y de fácil re-encendido, suelda con
corriente alternada y continua tanto con polaridad positiva como negativa y en todas las posiciones.
Adecuado para chapas finas, cordones de soldadura casi liso o con ondulaciones uniformes, pocas
salpicaduras, relleno y solidificación rápidas. Apropiado para juntas mal preparadas, excelente
terminación y su escoria es de rápida solidificación y fácil remoción. como desventajas ofrece:
características físicas un poco bajas, poca penetración y no es adecuado para inspección por Rayos X.
Revestimiento básico: El electrodo ideal para la soldadura de los aceros de difícil soldabilidad,
excelentes propiedades mecánicas, sueldan en cualquier posición, preferentemente con corriente continua
polo positivo, cordón de soldadura con ondulaciones diferenciadas y pocas salpicadura, excelente
comportamiento ante cualquier tipo de inspección. Por su tendencia a absorber humedad deben ser
conservados en lugar seco y eventualmente re-secados antes de su utilización.
3.2.6.- Selección de Electrodos.
J. A. A. VIIIEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
Como ya fue visto anteriormente, el revestimiento de los electrodos cumple una serie de
funciones importantes, las que deben guardar un adecuado equilibrio, como por ejemplo: Proveer el gas
que debe proteger el metal fundido de los gases atmosféricos; permitir un arco estable y de fácil re-
encendido; eliminar las impurezas del metal depositado; aportar elementos de aleación; formar escorias
de adecuada viscosidad que permita soldar en todas las posiciones.
Veremos a continuación algunos factores a considerar en la selección de los electrodos revestidos:
1) - Composición del metal base.
Para los aceros al carbono comunes, cualquier electrodo de las series E 60XX o E 70XX es
adecuado, pero para los aceros aleados es necesario que el electrodo tenga una composición lo mas
aproximada a la del material base.
2) - Resistencia del metal base.
Para realizar una soldadura que atienda todas las solicitaciones es necesario conocer las
propiedades mecánicas del metal a soldar y de esta forma seleccionar el electrodo de propiedades
semejantes al metal base.
J. A. A.
3) - Tipo de corriente.
Algunos electrodos fueron elaborados para soldar con corriente continua (C.C.), es decir con
generadores o rectificadores, y otros con corriente alternada (C.A.), o sea con transformador; en el caso
de C.C. comprobar la polaridad.
4) - Posición de soldadura.
De acuerdo con el tipo de revestimiento, los electrodos podrán soldar en las diferentes posiciones
como ser: plana, horizontal, vertical con progresión ascendente o descendente o sobre cabeza.
5) - Espesor y forma del metal base.
Para evitar la posibilidad de la formación de fisuras o grietas en la soldadura de espesores gruesos
o de formas complejas, hay que elegir electrodos con buena ductibilidad (altos valores de alargamiento
o impacto).
6) - Tipo de junta.
La característica de penetración de un electrodo depende mucho de la preparación de la junta,
abertura de la raíz, talón, posibilidad de acceso de ambos lados, etc.
7) - Rendimiento.
Una forma de aumentar el rendimiento de los electrodos es la utilización de aquellos que
contienen polvo de hierro en el revestimiento, ej.: en posición plana los EXX24, EXX27 y EXX28 y en
las otras posiciones los EXX14, EXX18 y EXX48.
J. A. A. IXEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
8) - Condiciones de servicio.
Determinadas las condiciones de servicio, sean: altas o bajas temperaturas, cargas elevadas,
resistencia a impactos, etc. seleccionar un electrodo que deposite un metal de aporte de composición,
ductibilidad y tenacidad apropiados. Verificar la especificación o procedimiento de soldadura y/o las
características del electrodo.
9) - Elección del diámetro.
La elección del diámetro de los electrodos se ajusta fundamentalmente al espesor de las chapas
a soldar, forma del cordón, posición de soldadura y a la dispersión del calor. Para el pase de raíz se
emplean, según la abertura de la junta, en posición plana u horizontal, 2,5, o 3,25 mm. de diámetro y para
las demás pasadas, 4,00 o 5,00 mm. de diámetro. En posición vertical y sobre cabeza, lo mas adecuado
son los de 3,25 y 4,00 mm., para la vertical descendente, los de mejor desempeño son los de
revestimiento celulósico o rutílico de 3,25 mm. de diámetro.
Cuando el espesor del material a soldar lo permite, ha de preferirse la soldadura de varias pasadas,
J. A. A.
pues esta técnica es favorable al efecto de recocido del cordón de soldadura anterior por el posterior;
también debe de procurarse que el ultimo cordón sea realizado en el centro de la junta.
3.2.6.1.- Aplicaciones
La soldadura por arco con electrodo revestido es uno de los procesos de mayor utilización,
especialmente en soldaduras de producción cortas, trabajos de mantenimiento y reparación, así como
construcción de equipos o también en campo.
La mayor parte de las aplicaciones de la soldadura por arco con electrodos revestidos se dan con
espesores comprendidos entre 3,0 y 38,0 mm.
El proceso es aplicable a aceros al carbono, aceros aleados, inoxidables, fundiciones y metales
no ferrosos como aluminio, cobre, níquel y sus aleaciones.
Los sectores de mayor aplicación son la construcción naval, de máquinas, estructura, tanques y
esferas de almacenamiento, puentes, recipientes a presión y calderas, refinerías de petróleo, oleoductos
y gasoductos y en cualquier otro tipo de trabajo similar.
Se puede emplear en combinación con otros procesos de soldadura, realizando bien la pasada de
raíz o las de relleno, en tubería se suele emplear en combinación con el proceso TIG. La raíz se realiza
con TIG completándose la unión con electrodo revestido.
3.2.7.- Equipo de Soldadura.
El equipo de soldadura es muy sencillo; consiste en la fuente de energía, el Portaelectrodo, la
conexión de masa y los cables de conexión.
J. A. A. XEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
Figura 5: Equipo de soldadura para electrodo revestido.
3.2.7.1.- La Fuente de Energía.
J. A. A.
La fuente de energía o fuente de poder (ver figura: 5) debe presentar una característica
descendente (de voltaje variable o intensidad constante), para que la corriente de soldadura se vea poco
afectada por las variaciones en la longitud del arco.
Para la soldadura con corriente continua se utilizarán fuentes rectificadores o generadores, para
la soldadura con corriente alternada se utilizan transformadores.
Para la selección de la fuente de energía adecuada se deberá tener en cuenta el electrodo que se
va a emplear, de forma que pueda suministrar el tipo de corriente (CC o CA), rango de intensidades y
tensión de vacío que se requiera.
Salvo para algunos tipos específicos, los electrodos celulósicos de la clase E-6010, y los básicos
tipo E-7015, requieren corriente continua, mientras que los demás tipos de revestimiento pueden ser
empleados indistintamente con corriente continua o alterna.
3.2.7.2.- Portaelectrodo.
Tiene la misión de conducir la corriente al electrodo y sujetarlo; para evitar un sobrecalentamiento
en las mordazas, éstas deben mantenerse en perfecto estado, un sobrecalentamiento se traduciría en una
disminución de la calidad y dificulta la ejecución de la soldadura. Se debe seleccionar siempre el
Portaelectrodo adecuado para el diámetro del electrodo que se vaya a utilizar.
3.2.7.3.- Conexión de Masa
La conexión correcta del cable de masa es de mucha importancia: la situación de la pinza de masa
es de especial importancia en la soldadura con corriente continua. Una ubicación incorrecta puede
J. A. A. XIEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
provocar el soplo magnético, dificultando el control del arco. Más aún, el método de sujetar la pinza de
masa también es importante. Un cable mal sujetado no proporcionará un contacto eléctrico consistente
y la conexión se calentará, pudiendo producirse una interrupción en el circuito y la extinción del arco. El
mejor método es emplear una zapata de contacto de cobre sujeta con una mordaza tipo C. Si fuese
perjudicial la contaminación por el cobre del metal base con este dispositivo, la zapata de cobre debe
adherirse a una chapa que sea compatible con la pieza, chapa que, a su vez se sujeta a la pieza. Para piezas
giratorias, el contacto debe efectuarse mediante zapatas que deslizan sobre la pieza o mediante
rodamientos en el eje sobre el que la pieza va montada. Cuando se emplean zapatas deslizantes se deben
colocar dos como mínimo, ya que si se produce una pérdida de contacto en una de ellas el arco se
extinguiría.
3.3.- El Arco Eléctrico.
Como es de imaginar, el arco eléctrico es una de las partes del circuito eléctrico. Se forma o se
establece cuando una corriente eléctrica pasa a través del aire u otras materias gaseosas, siempre que el
espacio cubierto por ese gas o aire sea corto. Además del calor, el arco desarrolla una elevada intensidad
luminosa.
En el arco de corriente continúa, el flujo de electrones es en una dirección, es decir desde el polo
J. A. A.
negativo (cátodo) hacia el polo positivo (ánodo). En la soldadura con C.C., se puede cambiar la dirección
de los electrones, simplemente invirtiendo los cables en los terminales situados en la fuente de energía
(ver figura: 6). Las diferentes posiciones de las conexiones a los terminales indican el flujo de los
electrones entre el electrodo y la pieza
Figura 6:
Dos terceras partes del calor se generan en el polo positivo mientras que la tercera parte restante
se ubica en el polo negativo. Como resultado, un electrodo que se conecte al polo positivo se quemará
aproximadamente 50% más rápido que el conectado con el polo negativo. El conocimiento de este
fenómeno ayuda al soldador a obtener la penetración deseada del cordón de soldadura.
Si se conecta el electrodo al polo negativo, la penetración será mayor debido a que la mayor parte
del calor se concentra en la pieza, y el electrodo se quemara más lentamente y ocurrirá todo lo contrario
si el electrodo fuese conectado al polo positivo.
J. A. A. XIIEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
En el arco con corriente alternada los fenómenos son mucho más complicados que los
presentados con corriente continua, debido a que en la corriente alternada no existe un polo determinado,
ya que el electrodo y la pieza ha soldar cambian su polaridad normalmente cien o ciento veinte veces por
segundo, según la frecuencia (50 o 60 ciclos por segundo), es decir, polo (+) alternándose con el polo ()).
(ver figura: 7).
1: Punto de extinción del arco.
2: Punto de encendido del arco
rt: Tiempo de arco apagado.
Ui: Voltaje de encendido
Figura 7: J. A. A.
3.3.1.- Selección del Tipo de Corriente.
La soldadura por arco con electrodos revestidos se puede realizar tanto con corriente alternada
como con corriente continua, la elección dependerá del tipo de fuente de energía disponible, del electrodo
a utilizar y del material base. En la tabla: 2 se indica la corriente más adecuada en función de una serie
de parámetros.
J. A. A. XIIIEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
TABLA: 2.
Parámetros. Corriente Continua. Corriente Alternada.
Soldadura a gran distancia de la Preferible.
fuente de energía.
Soldadura con electrodo de La operación resultará más fácil. Hay que actuar con precaución
diámetro pequeño, que pues se puede deteriorar el
requiere material debido a la dificultad
bajo amperaje de encendido del arco.
Cebado o encendido del arco. Resulta más fácil. Es más difícil sobretodo cuando
se emplean electrodos de
diámetro más fino
Mantenimiento del arco. Más fácil por su mayor estabilidad Más difícil, salvo cuando
se emplean electrodos de
. gran diámetro.
Soplo magnético. Puede resultar en un problema No presenta problemas.
cuando se sueldan materiales
ferromagnéticos.
Posición de soldadura.
Tipo de electrodo
J. A. A.Buen resultado sobretodo en las Utilizando electrodos
posiciones vertical y sobre cabeza adecuados, se puede soldar
porque deben utilizarse bajas
intensidades.
en cualquier posición.
Se puede emplear cualquier tipo No es apta para utilizar con
de electrodo. todos los tipos de electrodos.
El revestimiento debe de
contener sustancias que
reestablezcan el arco.
Espesor de la pieza. Es preferible para espesores finos. Se prefiere para espesores
. gruesos
ya que se puede utilizar un
electrodo de mayor diámetro
y mayor intensidad, con lo que
se
consigue mejores
rendimientos.
Salpicadura. Poco frecuentes. Más frecuentes
Soldadura utilizando longitudes La soldadura resulta más fácil.
de arco pequeñas (importante
con algún tipo de electrodos
especialmente los básicos).
Polaridad. Posibilidad de elección de la No hay polaridad.
polaridad en función del material
a soldar y electrodo a emplear.
J. A. A. XIVEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
3.3.2.- Encendido del Arco Eléctrico y su Operación.
Etapas del encendido del arco eléctrico.
La forma correcta de encender el arco es rozándolo
sobre el material a soldar, como si fuera un fósforo, tal como
se muestra en la figura: 8. Cuando éste se ha encendido se lo
retira un poco formando de este modo un arco.
La longitud o largo del arco eléctrico, es decir, la
distancia(a) entre el electrodo y la pieza a soldar,(ver
figura:9), debe ser: Figura 8
A) - Al soldar con electrodo de revestimiento celulósico o rutilico igual al diámetro (d).
B) - En el caso de soldar con electrodos de revestimiento básico ½ diámetro (d).
J. A. A.
Figura 9
Una longitud de arco demasiado grande puede provocar poros en el cordón de soldadura.
Principalmente soldando con electrodos básicos, aumenta el efecto del soplo magnético y promueve la
falta de penetración.
El lugar de encendido del arco debe ser fundido y rellenado por el propio cordón de soldadura con
el objetivo de evitar la posibilidad de la formación de fisuras o grietas (ver figura: 10).
J. A. A. XVEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
Figura 10 -
3.3.3.- Efecto del Soplo Magnético.
J. A. A.
Tal como ocurre con cualquier conductor que transporte corriente eléctrica, también el arco
eléctrico esta sometido a un campo magnético. Al impedir la distribución simétrica de este campo
magnético en el arco, provocaremos un soplo magnético.
Causas mas frecuentes del Soplo
Magnético, fundamentalmente con el uso de la
corriente continua.
Desviación del arco por
materiales magneticos.
(ver figura: 11)
Figura 11
Desviación del arco por
efecto de masa o calor.
(ver figura: 12)
Figura 12
J. A. A. XVIEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
Desviación del arco por efecto
del campo magnético.
(ver figura: 13)
Figura 13
Medidas para eliminar o disminuir el efecto del soplo magnético.
-Cambiar de posición la conexión del cable de tierra.
-Puntear en varios sectores de la junta a ser soldada.
-Variar la inclinación del electrodo.
-Calentar la pieza, cuando uno de los elementos a ser soldados es de mayor
espesor que el otro.
-Cuando posible, utilizar corriente alternada en lugar de corriente continua
J. A. A.
3.3.4.- Posiciones de Soldadura.
Básicamente existen cuatro posiciones de soldadura: plana, sobre cabeza, horizontal y vertical,
esta ultima puede ser tanto en progresión ascendente como descendente.
Posición Plana.
La junta esta en la posición plana y el aporte
es realizado también en la posición plana,
es decir bajo mano (ver figura: 14).
Figura 14 -
Posición Horizontal.
El material a ser soldado esta en vertical, siendo
que el aporte sobre la junta será hecho en
sentido horizontal (ver figura: 15).
Figura 15 -
J. A. A. XVIIEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
Posición Vertical.
En este caso tanto el material a ser soldado como
la junta están en posición vertical, y el aporte
puede hacerse con progresión ascendente o
descendente (ver figura: 16).
Figura 16 -
Posición Sobre Cabeza.
La junta es soldada estando el soldador abajo de la
misma, por lo tanto el aporte es hecho sobre la
cabeza del soldador (ver figura: 17).
J. A. A.
3.3.5.- Efectos de la Soldadura en los Materiales de Base.
Figura 17
El principal efecto ejercido por la soldadura en los materiales de base es un cambio de la dureza.
Como consecuencia de calentar un acero por encima de los 850ºC seguido de un enfriamiento
relativamente rápido, lograremos un aumento de la dureza. Este valor de dureza puede ser influenciado
tanto por el porcentaje de carbono como por la presencia de diferentes elementos de aleación en el
material de base.
Soldadura en Junta a Tope.
Figura 18 -
J. A. A. XVIIIEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
Soldadura en Ángulo o en Solape.
Figura 19 -
Puntos de Encendido del Arco o puntos de Soldadura.
En el local donde se enciende el arco o se suelda un punto o un accesorio de ayuda de montaje,
ocurre un aumento de temperatura muy elevado. Por ese motivo, en esos locales hay un endurecimiento
J. A. A.
localizado (ver figura: 20)
Figura 20
Nota: Los caminos de disipación del calor son los indicados por las flechas.
3.3.6.- Influencia del Material de Aporte y de la Habilidad Manual del Soldador.
Las características y/o composición química del material de aporte, influenciarán tanto en la
ejecución como en el resultado final de una soldadura, pues la diversidad y cantidad de elementos que
integran el revestimiento de los electrodos le confiere a estos ciertas particularidades como ser:
- mayor o menor agresividad del arco eléctrico.
- mayor o menor velocidad de desplazamiento.
- forma y cantidad del deposito.
- facilidad para trabajar en diferentes posiciones.
- tendencia para contaminarse con los gases atmosféricos.
- mayor o menor dificultad de operación, etc.
J. A. A. XIXEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
Por estos motivos es muy importante que el soldador alcance una habilidad o dominio de la
técnica empleada para soldar tanto en las diferentes posiciones como con los diversos tipos de electrodos.
Esta habilidad sólo se consigue a través de la practica.
3.4.- Parámetro de Soldadura.
3.4.1.- Diámetro del electrodo.
En líneas generales, se deberá seleccionar el mayor diámetro posible que asegure los requisitos
de aporte térmico y que permita su fácil utilización, en función de la posición, el espesor del material y
el tipo de unión, que son los parámetros de los que depende la selección del diámetro del electrodo.
Los electrodos de mayor diámetro se seleccionan para la soldadura de materiales de gran espesor
y para la soldadura en la posición plana.
En la soldadura en posición horizontal, vertical y sobre cabeza, el baño de fusión tiende a caer
J. A. A.
por efecto de la ley de la gravedad, este efecto es tanto más evidente, y tanto más difícil de mantener el
baño de metal fundido en su sitio, cuanto mayor el volumen de éste, es decir cuanto mayor es el diámetro
del electrodo, por lo que en estas posiciones convendría aplicar diámetros menores.
Asimismo, en la soldadura con pasadas múltiples, el cordón de raíz conviene efectuarlo con un
electrodo de menor diámetro, para conseguir el mayor acercamiento posible del arco al fondo de la unión
y asegurar una buena penetración, se utilizarán electrodos de mayor diámetro para completar la soldadura.
El aporte térmico depende, directamente de la intensidad, tensión del arco y velocidad del
desplazamiento, parámetros dependientes del diámetro del electrodo; siendo mayor cuanto mayor es el
diámetro del mismo, en las aplicaciones o materiales donde se requiera que el aporte térmico sea bajo se
deberán utilizar electrodos de pequeño diámetro.
Por lo tanto, se deberán emplear:
Electrodos de poco diámetro (2,0; 2,5: 3,25 mm.) en: punteado, uniones de piezas de poco
espesor, primeras pasadas, soldaduras en posición horizontal, vertical y sobre cabeza y cuando se requiera
bajo aporte térmico.
Electrodos de mayores diámetros para soldaduras de piezas de espesores medios y grandes,
soldaduras en posición plana y recargues.
J. A. A. XXEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
3.4.2.- Intensidad de la soldadura.
Cada electrodo en función de su diámetro, posee un rango de intensidades en el que puede
utilizarse, en ningún caso se debe utilizar intensidades por encima de ese rango ya que se producirían
mordeduras, proyecciones (salpicaduras), intensificación de los efectos del soplo magnético y otros tipos
de defectos
La intensidad a utilizar depende de la posición de soldadura y del tipo de unión. En el grafico a
seguir se da una idea del nivel de intensidad dentro del rango que se recomienda en función de las
diferentes posiciones de soldadura, para ello se ha tomado como ejemplo un electrodo de 2,5 mm de
diámetro de tipo común.
Como regla práctica y general, se deberá ajustar la intensidad a un nivel en el que “la cavidad”
del baño de fusión sea visible. Si esta cavidad, conocida por su forma como ojo de cerradura, se cierra,
significa que la intensidad de soldadura es demasiado baja y si se hace muy grande indica que la
intensidad es excesiva.
Electrodo: AWS A5.1 - E-6012
Corriente: C.A. y C.C.
J. A. A.
Polaridad: negativa (!)
Rango de amperaje: 50 - 110 Amp.
Diámetro: 2,5 mm.
Posición Plana ý ý ý
Filete Horizontal ý ý ý
Vertical ascendente ý ý ý
Vertical descendente ý ý ý
Horizontal ý ý ý ý
Sobre cabeza ý ý ý ý
Figura 21 -
(En chapa de 3,0 mm. de espesor)
J. A. A. XXIEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
Características del Arco y de la Soldadura bajo
Condiciones Correctas e Incorrectas.
Características del Arco y de la Soldadura bajo condiciones correctas e incorrectas.
J. A. A.
Figura 22
A B C D E F G
Amperaje Normal BAJO ALTO Normal Normal Normal Normal
Voltaje Normal Normal Normal BAJO ALTO Normal Normal
Velocidad Normal Normal Normal Normal Normal BAJA ALTA
Se funde
Fusión del
Buena Buena Profunda Pobre poco metal Normal Normal
electrodo
base
3.4.3.- Velocidad de Desplazamiento.
La velocidad de desplazamiento durante la soldadura debe de ajustarse de tal forma que el arco
adelante ligeramente al baño de fusión. Cuanto mayor es la velocidad de desplazamiento menor será el
ancho del cordón, menor será el aporte térmico y más rápidamente se enfriará la soldadura. Si la
velocidad es excesiva se producen mordeduras, se dificulta el retiro de la escoria y se favorece, que los,
gases producidos por las reacciones químicas, queden atrapados (originando poros).
J. A. A. XXIIEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
3.4.4.- Orientación del Electrodo.
En la tabla a continuación se da una idea de la orientación del electrodo y de la técnica de
soldadura, para la unión de los aceros al carbono, esto puede variar para la soldadura de otros materiales.
Tipo de Posición de Ángulo de Ángulos de Técnica de
Unión. Soldadura. Trabajo. desplazamiento Soldadura.
A tope Plana. 90º 5º a 10º(1) Hacia atrás.
A tope Horizontal 80º a 100º 5º a 10º Hacia atrás.
A tope Vertical ascend. 90º 5º a 10º Hacia adelante
A tope Sobre cabeza. 90º 5º a 10º Hacia atrás.
En filete Horizontal 45º 5º a 10º(1) Hacia adelante
En filete Vertical ascend. 35º a 55º 5º a 10º Hacia adelante
En filete Sobre cabeza. 30º a 45º 5º a 10º Hacia atrás.
J. A. A.
(1)
Nota : El ángulo de desplazamiento puede ser de 10º a 40º para electrodos con revestimiento grueso con polvo
de hierro.
Terminología de las partes del cordón.
Dentro de la tecnología básica en
soldadura tenemos las distintas partes del
cordón:
Figura: 23 - En soldadura a tope. Figura: 24 - Soldadura en filete.
1: Ángulo del chaflán. 6: Lado de la raíz.
2: Ángulo del bisel. 7: Refuerzo o sobre espesor.
3: Abertura en la raíz. 8: Penetración.
4: Talón de la raíz. 9: Lado o cateto.
5: Lado de la cara. 10: Garganta.
J. A. A. XXIIIEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
3.5.- Preparación Previa a la Soldadura.
3.5.1.- Punteado.
En este párrafo resumiremos lo indicado para el punteado en la mayoría de los códigos,
especificaciones o normas vigentes internacionalmente
El punteado que vaya a ser incorporado a la soldadura se realizara con el mismo tipo de electrodo
que se vaya a utilizar en la soldadura. Una vez realizado el punteado y eliminada la capa de escoria, debe
inspeccionarse cuidadosamente cada punto, buscando posibles grietas o cráteres. En caso de que se
detectase alguno de los defectos citados, éste se eliminara completamente.
El punteado se realizará con la misma temperatura de precalentamiento que se vaya a utilizar
durante la soldadura.
El punto que no vaya a ser incorporado a la soldadura será eliminado, repasando posteriormente
la zona hasta garantizar la ausencia de defectos.
El punto de soldadura debe tener siempre una forma cóncava (nunca convexa), en caso de que
J. A. A.
se produjese un abombamiento se repasará con un disco de amolar, hasta dejarlo con forma cóncava, de
lo contrario podrían formarse grietas (ver figura: 25).
Figura 25 -Condiciones del punteado.
Si la longitud de la soldadura a ser realizada es larga, el punteado se iniciará en el centro de la
pieza; en los cruces y esquinas los últimos puntos deben darse como mínimo a 200,0 mm.
3.5.2.- Inspección Antes de Soldar.
Antes de comenzar a soldar, se debe hacer una inspección ocular comprobando que:
Los chanfles están perfectamente limpios de óxidos, grasas, aceites, agua y proyecciones y se ha
efectuado la limpieza especificada en función del material base.
Los elementos a unir (chapas o perfiles) deben estar alineadas y niveladas.
Los puntos previos deben de estar bien realizados, libres de poros, grietas ni abultamientos; de
existir alguna de estas anomalías, se eliminarán empleando una amoladora.
J. A. A. XXIVEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
3.5.3.- Movimientos del Electrodo.
Tan importante como saber mantener correctamente la posición del electrodo, con respecto a la
soldadura que se vaya a realizar, es su movimiento a lo largo del cordón de soldadura.
Es sabido que un electrodo durante la operación de soldadura, esta sometido a tres movimientos:
avance, descenso y oscilación, destacándose la necesidad de que dichos movimientos sean regulares y
uniformes a efecto de obtener un cordón de soldadura de buena calidad.
3.5.3.1.- Movimientos Oscilatorios más Comunes.
El movimiento de oscilación del electrodo se utiliza para permitir que la escoria salga a la
superficie, realizar una acción de precalentamiento sobre la superficies que se van a soldar a continuación,
conseguir una penetración en los bordes del cordón, permitir que salgan los gases y evitar porosidades.
Las formas de movimientos más comunes son:
Movimiento de media luna o de zig-zag (a), movimiento en forma de ocho (b) y movimiento
circular (c) de la figura: 26.
J. A. A.
Figura 26 -
Para soldaduras en la posición horizontal sería recomendable la oscilación en forma de media luna
o en zig-zag (d) en la figura: 27.
J. A. A. XXVEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
Figura 27 -
En las soldaduras verticales ascendentes es recomendable usar movimientos en zig-zag o
J. A. A.
circulares (e) en la figura: 28.
Figura 28 -
Es muy importante, además, evitar por medio de la combinación del movimiento y del la
velocidad de avance, las inclusiones de escoria procedentes del revestimiento del electrodo, de las capas
de óxido del metal de base y de los componentes de la aleación del electrodo oxidados en el arco
eléctrico.
J. A. A. XXVIEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
3.6.- Determinación del Rendimiento de los Electrodos Revestidos.
En la constante búsqueda por el aumento de los índices de productividad y/o de reducción de
costos, se han desarrollado electrodos con una determinada cantidad de polvo de hierro en la composición
del revestimiento con el objeto de aumentar la deposición, es decir aumentar los gramos de metal
depositado por cada unidad de tiempo de arco abierto.
Si bien estos electrodos están contemplados en las diversas normas para la clasificación de
consumibles, no todas ellas especifican claramente cual es el porcentaje de rendimiento de los mismos.
Para poder determinar el verdadero rendimiento de estos electrodos, existen varios métodos o
formulas, una de ellas es la que se da a continuación:
Método de calculo para medir el rendimiento de los electrodos revestidos:
P2 - P1
R % = ))))))))))))) x 100
F x L
J. A. A.
Donde: R = rendimiento en %
P1 = peso de una chapa sin aporte (en gramos)
P2 = peso de la chapa con el aporte (en gramos)
L = cm. de varilla o alambre consumida o aportada.
F = factor (peso de la varilla en gramos / cm.)
F es un factor que indica el peso en gramos por cada cm. de varilla, según su diámetro, tal como
se observa en la tabla: 3
TABLA: 3.
Diámetro de la Peso en gramos por
varilla en mm. cada cm. de varilla (F)
2 0,237
2,5 0,373
3,25 0,635
4 0,967
5 1,518
6 2,191
J. A. A. XXVIIEl Proceso de Soldadura por Arco con Electrodos Revestidos©
Si tomamos como ejemplo dos electrodos del mismo tipo de revestimiento, por ejemplo: rutílicos,
uno sin polvo de Fe en el revestimiento (A.W.S. E-6013) y otro con polvo de Fe (A.W.S. E-7024), ambos
de 4,0mm de diámetro, veremos que la longitud del cordón de soldadura depositado por aquel electrodo
con polvo de hierro en el revestimiento es significativamente mayor, ver figura: 29.
Figura 29 J. A. A.
3.7.- Cuidados a ser Tomados Durante el Almacenado y Secado de los Electrodos.
Antes de recomendar los cuidados a ser tomados para la conservación y acondicionamiento de
los electrodos es necesario conocer las causas de los posibles daños, como ser:
a) - Absorción de humedad.
b) - Formación de depósitos superficiales.
c) - Contaminación.
d) - Roturas del revestimiento.
1°) Absorción de humedad: Posterior al prensado de los electrodos es necesario un secado para
la eliminación del agua que conformaba la pasta; dependiendo del tipo de revestimiento es permitido un
cierto contenido de humedad que sea adecuado para obtener el mejor desempeño de los mismos.
Así los electrodos celulósicos contienen cantidades relativamente elevadas de humedad, en los
rutílicos la humedad es más baja que en los anteriores, en cambio en los básicos el contenido de humedad
debe ser muy bajo, de donde surge la denominación de "bajo hidrógeno"y la necesidad de controlarlos,
es decir mantenerlos almacenados en ambientes secos y eventualmente resecarlos a la temperatura
J. A. A. XXVIIITambién puede leer
