SOLDADURA POR ARCO ELECTRICO
JUAN SEBASTIAN BARRIOS IVAN MAURICIO JIMINEZ LINA MARIA MARTINEZ DAVID FELIPE MONGUI JURY LIZETH MURILLO
Presentado a: ING. ARCENIO RINCON GONZALES
UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA METALURGICA SOLDADURA TUNJA 2017
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CONTENIDO INTRODUCCION 1.
OBJETIVOS
..............................................................................................................................3 ...............................................................................................................................4
1.1
OBJETIVO GENERAL .........................................................................................................4
1.2
OBJETIVOS ESPECIFICOS ...............................................................................................4
2.
MARCO TEORICO
...................................................................................................................5
2.1
SOLDADURA POR ARCO
2.2
CIRCUITO BÁSICO DE SOLDADURA ............................................................................5
2.3
ARCO PROTEGIDO .............................................................................................................6
2.4
PROPIEDADES DEL ARCO...............................................................................................7
.................................................................................................5
3.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
4.
CUESTIONARIO
5.
CONCLUSIONES ..................................................................................................................
6.
................ ................................... ................................... ................................... .................. ................................ ................. ............... 23 BIBLIOGRAFIA.................................
...................................................................................8
.......................................................................................................................9
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INTRODUCCION La soldadura por arco es uno de varios procesos de fusión para la unión de metales. En la unión de piezas es aplicado calor intenso donde el metal se funde provocando la mezcla de estas, luego del enfriamiento existe una unión de las placas soldadas. En este laboratorio se conoce el equipo de soldadura por arco eléctrico, sus principales usos al igual que la técnica para aplicar puntos de soldadura.
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1. OBJETIVOS -
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1.1 OBJETIVO GENERAL Conocer el proceso de soldadura por arco para mantener la continuidad del arco eléctrico. 1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS Determinar y comprender la nomenclatura de los diferentes electrodos revestidos utilizados en soldadura por arco eléctrico. Obtener y mantener un arco eléctrico continuo para la obtención de los ejercicios propuestos en clase. Realizar un botón de soldadura de diámetro, altura establecida y condiciones de electrodo utilizado. Determinar las condiciones de uso del trasformador rectificador y uso de electrodos de soldadura por arco eléctrico.
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2. MARCO TEORICO 2.1 SOLDADURA POR ARCO La soldadura por arco es uno de varios procesos de fusión para la unión de metales. Mediante la aplicación de calor intenso, el metal en la unión entre las dos partes se funde y causa que se entremezclen - directamente, o más comúnmente con el metal de relleno fundido intermedio. Tras el enfriamiento y la solidificación, se crea una unión metalúrgica. Puesto que la unión es una mezcla de metales, la soldadura final, potencialmente tiene las mismas propiedades de resistencia como el metal de las piezas. Esto está en marcado contraste con los procesos que no son de fusión en la unión (es decir, soldadura blanda, soldadura fuerte, etc.) en el que las propiedades mecánicas y físicas de los materiales de base no se pueden duplicar en la junta. En la soldadura por arco, el intenso calor necesario para fundir el metal es producido por un arco eléctrico. El arco se forma entre el trabajo actual y un electrodo (recubierto o alambre) que es manualmente o mecánicamente guiado a lo largo la junta. El electrodo es una varilla con el simple propósito de transportar la corriente entre la punta y el trabajo. O puede ser una varilla o alambre especialmente preparado que no sólo conduce la corriente, sino también se funde y suministra metal de relleno a la unión. La mayor parte de la soldadura en la fabricación de productos de acero utiliza el segundo tipo de electrodo.
2.2 CIRCUITO BÁSICO DE SOLDADURA El circuito básico de arco de soldadura se ilustra en la Fig. 1. Una fuente de poder de CA o DC, equipada con lo que pueden ser controles necesarios, está conectada por un cable de trabajo a la pieza de trabajo y por un cable "caliente" a un porta electrodo de algún tipo, que hace contacto eléctrico con el electrodo de soldadura. Un arco se crea a través de la separación cuando el circuito con energía en la punta del electrodo toca la pieza de trabajo y se retira, y así en estrecho contacto. El arco produce una temperatura de aproximadamente 6500ºF en la punta. Este calor se derrite tanto en el metal de base como en el electrodo, produciendo una pila de metal fundido a veces llamado "cráter". El cráter se solidifica detrás del electrodo a medida que se mueve a lo largo de la junta. El resultado es una unión por fusión.
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Fig. 1 Circuito básico de soldadura por arco
2.3 ARCO PROTEGIDO Sin embargo, la unión de metales requiere algo más que mover un electrodo a lo largo de una unión. Los metales a altas temperaturas tienden a reaccionar químicamente con elementos presentes en el aire como oxígeno y nitrógeno. Cuando el metal en el charco de fusión entra en contacto con el aire, óxidos y nitruros, destruyen la resistencia y dureza de la unión soldada. Por lo tanto, muchos procesos de soldadura de arco proporcionan algunos medios de cubrir el arco y el charco de fusión con un escudo protector de gas, vapor, o escoria. Esto se denomina arco protegido. Este blindaje evita o minimiza el contacto del metal fundido con el aire. El blindaje también puede mejorar la soldadura. Un ejemplo es un fundente granular, que en realidad añade desoxidantes a la soldadura. La Fig. 2. ilustra el blindaje del arco de soldadura y el baño de fusión con un electrodo revestido. El extruido que cubre la varilla de metal de relleno, proporciona un gas de protección en el punto de contacto mientras la escoria protege la soldadura fresca del aire.
Fig. 2 Se muestra cómo el recubrimiento sobre una (barra) de electrodo revestido proporciona un escudo gaseoso alrededor del arco y una escoria que cubre el depósito caliente de soldadura.
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El arco en sí es un fenómeno muy complejo. La comprensión profunda de las características físicas del arco es en realidad de poco valor para el soldador, pero un poco de conocimiento de sus características generales te puede ser útil.
2.4 PROPIEDADES DEL ARCO Un arco es una corriente eléctrica que fluye entre dos electrodos a través de una columna de gas ionizado. Un cátodo cargado negativamente y un ánodo cargado positivamente crean el intenso calor del arco de soldadura. Los iones negativos y positivos se hacen rebotar entre sí en la columna de plasma a un ritmo acelerado. En la soldadura, el arco no sólo proporciona el calor necesario para fundir el electrodo y el metal base, bajo ciertas condiciones también debe proporcionar los medios para transportar el metal fundido desde la punta del electrodo a la obra. Existen varios mecanismos para la transferencia de metal. Dos (de muchos) ejemplos incluyen: -
Tensión superficial Transfer®-Una gota de metal fundido toca el baño de metal fundido y se dibuja en ella por la tensión superficial. Pulverización de arco –La gota se expulsa desde el metal fundido en la punta del electrodo por una partícula eléctrica impulsándola al baño de fusión fundido (ideal para soldadura de cabeza).
La punta de un electrodo se funde bajo el calor del arco y las gotitas fundidas se separan y se transporta a la labor a través de la columna del arco. Cualquier sistema de soldadura por arco en el que el electrodo se funde fuera para formar parte de la soldadura se describe como metal de arco. En tungsteno (TIG) de carbono no hay gotitas fundidas que puedan ser presionadas a través del hueco y sobre la labor. El metal de relleno se funde en la junta por separado en un electrodo o alambre de soldadura. Gran parte del calor desarrollado por el arco se transfiere al baño de soldadura con electrodos. Esto produce más eficiencias térmicas y menos zonas afectadas por el calor. Puesto que debe haber un camino ionizado para conducir la electricidad a través de una brecha, al momento de encender la corriente de soldadura con un electrodo “frio” no se iniciará el arco. El arco debe ser
encendido. Esto es causado por cualquier suministro de voltaje inicial lo suficientemente alto para causar una descarga o tocar el electrodo en la labor y luego retirarlo cuando el área de contacto se calienta. La soldadura por arco se puede hacer con corriente directa (DC) o con un electrodo positivo o negativo con corriente alterna (AC). La elección de la corriente y la polaridad depende del proceso, el tipo de electrodo, la atmósfera del arco, y el metal que se esté soldando. 7
3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Antes de iniciar el trabajo con el proceso SMAW se tomaron unas recomendaciones e instrucciones por parte del docente. Lo primero fue el reconocimiento del equipo de soldadura por arco eléctrico SMAW, este consta de tres perillas las cuales activan diferentes funciones, el encendido, la graduación de amperaje de trabajo y la polaridad del electrodo. Después de estas indicaciones, se procede a dar una introducción al electrodo de trabajo que consiste en una barra de metal revestida con un material aislante. El trabajo a realizar consistió en un punto de soldadura con dimensiones aproximadas, de diámetro tres veces el diámetro del electrodo y de altura dos veces el diámetro del electrodo, en este caso se trabajó con un electrodo revestido E6013. Después de la indicación final se procedió a encender el equipo y mediante la tutoría del docente comenzar con la práctica. La conexión del equipo se hace de acuerdo a la polaridad dispuesta, la masa o polo negativo se conecta a la mesa de trabajo, la punta positiva del equipo de soldadura alberga una pinza porta electrodo y con esta se formara el arco, el equipo de soldadura se alimenta a una tensión de 240 V, de acuerdo al electrodo usado el amperaje se gradúa, en este caso usamos un amperaje de 120 A aproximadamente. Lo primero fue encender el arco, para esto se usan dos métodos, el primero consiste en rastrillar la superficie del material a saldar con el electrodo ubicado correctamente en la pinza porta electrodo esto causa un arco que posteriormente se usa para terminar el proceso. El segundo método es el de golpeteo, es muy similar al de rastrilleo pero en vez de desplazar el electrodo, en este se golpea contra el material creando el arco para continuar con el proceso. Después de una correcta iniciación de arco se procede a elaborar el punto de soldadura encargado. Esto se evaluó el mismo día, la practica consistió en elaborar diez puntos de soldadura según indicaciones en una platina con un espesos aproximado a ¼ de pulgada para evitar atravesamiento del material. Después de la práctica se desconectó el equipo y sus respectivos cables se dejaron en completo orden para evitar accidentes
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4. CUESTIONARIO 1) ¿Cuál es el factor más importante que influye en el costo de la soldadura? R// El factor más importante que influye en el costo de la soldadura es el consumo de energía; en general los factores que influyen determinante en el costo de soldadura son básicamente consumo de energía eléctrica, cargas de capital, electrodos, mano de obra y gastos generales. 2) Mencione los tres métodos para la manufactura de electrodos R// Los métodos de fabricación de electrodos pueden ser por inmersión, por extrusión maciza o por extrusión con refuerzo. 3) Enumere cuatro funciones del recubrimiento de un electrodo R// Estabilizar el electrodo Suministrar gas, que proteja el arco Suministrar capa de fundente Controlar las reacciones del metal de soldadura Permite adicionar elementos aleantes ¿Qué es soplo de arco?
R//: El soplo de arco ocurre en la soldadura con corriente continua cuando el chorro del arco no sigue el camino más corto entre el electrodo y la pieza y es desviado hacia adelante o atrás de la dirección de avance o, menos frecuentemente, a un lado. 4) Que significa arco protegido? R// Es el recubrimiento del electrodo que al formar el arco lo envuelve en un gas inerte que no se combina químicamente con el metal fundido. 5) Porque tienen más variadas aplicaciones las máquinas de soldar de cd que las de ca? R// Condensador La soldadura de pernos de descarga es un proceso semiautomático de soldadura por arco. Sin embargo, con soldadura de CD, usted tiene la capacidad de soldar pernos de pequeño diámetro a material muy delgado. Puesto que todo el ciclo de soldadura se completa en varios milisegundos, las soldaduras pueden hacerse a láminas delgadas de metal sin pronunciada distorsión, quemadura o decoloración. El proceso de CD permite la soldadura de pernos de metales disímiles.
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El proceso de CD se utiliza comúnmente en la mayoría de las tiendas de chapa. Los sujetadores de CD generalmente utilizan una proyección especialmente diseñada o punta en la base de soldadura. Su configuración de diseño y longitud proporcionan un control preciso del tiempo de soldadura, para obtener resultados consistentemente reproducibles. La energía instantánea es descargada de los bancos de condensadores electrostáticos de CC de bajo voltaje, controlados electrónicamente y accionados a petición del operador.
6) Como clasifica NEMA las máquinas de soldar de ca con transformador de corriente constante? R// FUENTES DE PODER CLASIFICACION SEGÚN NORMA: NEMA EW CLASE- I, II, III MAQUINAS PARA SOLDAR POR ARCO ELECTRICO: Clasificación general de las fuentes de poder: las fuentes de poder o máquinas de soldar por arco eléctrico se clasifican en cinco grandes grupos a saber:
Por su construcción en: estáticas y rotativas
Por el cambio de fuerza de los campos magnéticos
Por el tipo de corriente ( ac / dc )
Por la curva estática de salida (vol / apm.)
Por la especificación nema o el ciclo de trabajo
clase-i, clase-ii, clase-iii.
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7) ¿Cuál sería la clasificación NEMA más apropiada, correspondiente a una máquina de soldar que se fuera a comprar para uso en taller de soldadura en general? R//: Por la especificación nema o el ciclo de trabajo clase-I, clase-II, clase-III. La norma nema: ew-1 (national electrical manufacturers associaton) clasifica e identifica las fuentes de potencia para soldadura por arco eléctrico, de acuerdo al ciclo de trabajo, categoría nema clase - I, clase – II, clase-III en: Se usan para los procesos de soldadura por arco eléctrico: Smaw, gtaw, paw, saw La norma americana nema estándar ew-1 ha establecido tres clases de ciclos de trabajo para evaluar las fuentes de poder con el voltaje de carga específica, de la siguiente manera: CLASE – I: SALIDA EVALUADA AL 60%, 80%, 100% CALES – II: SALIDA EVALUADA AL 30%, 40%, 50% CLASE – III: SALIDA EVALUADA AL 20%.
8) De acuerdo con la Miller Electric Manufacturing Company, ¿Qué es lo que produce el sobre calentamiento del transformador principal de una fuente de poder convencional de cuando se usa para la soldadura TIG? R//: El Transformador principal es un dispositivo que cambia los valores de tensión (voltaje), e intensidad de una corriente alterna entre los bornes de entrada y salida, manteniendo la misma frecuencia (continua). La máquina cuenta con un selector para cada tipo de corriente de soldadura (CA o CD). Pero nunca por ningún motivo se debe operar el selector de rango de corriente cuando el arco este presente entre el electrodo y las piezas de trabajo de así hacerlo el arco se formaría entre los contactos del selector y podría dejarlo inservible sobrecalentando el transformador
9) ¿Cuál es el objeto del oscilador de alta frecuencia que se encuentra en las fuentes de poder diseñadas específicamente para soldadura TIG? R//: El oscilador de abertura de chispa en el generador de alta frecuencia, al ser similar a un transmisor de radio, puede causar muchos problemas de interferencia con equipo de radio, TV y electrónico. Estos contratiempos pueden ser el
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resultado de interferencia radiada, que se puede eliminar o reducir utilizando métodos de aterrizamiento adecuados. La Precisión TIG 375 ha sido probada en el campo bajo las condiciones de instalación recomendadas y se ha comprobado que cumple con los límites de radiación permisibles. También se ha visto que esta soldadora cumple con los estándares NEMA para fuentes de poder estabilizadas de alta frecuencia. La interferencia radiada se puede desarrollar en las siguientes cuatro formas: • Interferencia directa radiada desde la soldadora. • Interferencia directa radiada desde los cables de soldadura. • Interferencia directa radiada desde la retroalimentación dentro de las líneas de
alimentación. • Interferencia por la radiación de la “recepción” de los objetos metálicos no
aterrizados.
10) ¿Puede usarse una soldadura de arco con transformador de corriente constante para la soldadura MIG? Si puede usarse ¿tiene que modificarse? Si debe modificarse ¿Qué es lo que debe agregársele o quitársele, y porque? R//: Para la soldadura MIG siempre habrá que emplear la corriente continua (CC). No se recomienda emplear la polaridad directa, debido a que origina un arco poco estable que favorece el rechazo de la gota fundida. Las fuentes de corrientes que se empleen deben presentar una característica estática ligeramente descendente. En estos equipos el voltaje (V) que se establece en el arco es prácticamente constante, gracias al proceso de autorregulación que van equipados. Esto supone que la velocidad de alimentación del hilo, que es un parámetro a regular, será proporcional a la intensidad de corriente que se precisa para fundirlo, de manera que la distancia electrodo pieza se mantenga constante y así también el voltaje aplicado.
11) ¿Cuál es la ventaja de que el recubrimiento forme una taza o concavidad en el extremo del electrodo? R//: La fusión completa que penetra hasta la raíz de la unión. 12) ¿Cuál es la finalidad de loa escoria? R//: La escoria es la parte de la soldadura que no es metal, cuando la soldadura se aplica el metal se hace liquido en ese momento es muy susceptible al ataque de los elementos del aire como el oxígeno, azufre o nitrógeno, por esta razón, la 12
escoria cubre al metal mientras este se enfría ya que en estado sólido es menos susceptible. También la escoria es el desecho del electrodo que ayuda a que el metal se funda más fácilmente, este recubrimiento del electrodo ayuda a elevar la temperatura en el arco eléctrico haciendo más fácil la transformación del electrodo y del metal base a líquidos
13) Enumere las seis características que debe poseer una escoria R//: Principalmente las escorias deben ser de fácil remoción, deben proteger la soldadura a los daños de la corrosión, debe ser manos densa que la fusión de metales para que no se precipite en el charco metálico, viscosidad minina, es bueno tener escoria abundante al soldar con grandes amperajes ya que están protegen del choque térmico, reduce la velocidad de enfriamiento de la soldadura por su efecto aislante; reduce el número de inclusiones en la soldadura, al eliminar un gran número de impurezas; produce en el baño una verdadera micro metalurgia, desoxidando, desnitrurando, desfosforando y desulfurando el metal fundido; aisla el baño de elementos con los que tiene gran afinidad: oxígeno, nitrógeno, hidrógeno ya sea a través de escorias o gases protectores. 14) Enumere las cinco características que se emplean para clasificar los tipos de electrodos R//: Los electrodos se clasifican en cinco grupos: Electrodos ácidos: Estos electrodos contienen una adecuada proporción de productos desoxidantes en forma de ferroaleaciones, FesI, FeMn. Sin embargo, el contenido de Si en el cordón se mantiene bajo por lo que el metal aportado contiene siempre una cierta cantidad de oxígeno y, en consecuencia, la resiliencia de la unión es solamente mediana. Electrodos celulósicos: En estos electrodos la celulosa, obtenida a partir de la pulpa de la madera, es el componente principal. Esta sustancia orgánica se descompone por el calor desarrollado en el arco, proporcionando un gas protector que aísla y protege de la oxidación al Mn y al resto de los componentes. Las reacciones de reducción se desarrollan en una atmósfera de hidrógeno que cubre el metal fundido. Electrodo de rutilo: El principal componente de estos electrodos es el rutilo, mineral obtenido a partir de menas que en su estado natural contienen de un 8894% de TiO2. También puede extraerse de la ilemita, mineral compuesto por un 45-55% de TiO2 y el resto de Fe2O3. La protección en estos electrodos la proporciona la escoria.
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Electrodos básicos: Los componentes principales son el carburo cálcico y el fluoruro cálcico. El revestimiento, que no contiene celulosa ni arcilla, proporciona un gas protector a base de CO2 procedente del mármol y del fluoruro de silicio formado a partir de la fluorita e espato flúor, en reacción con el SiO2. Funden a temperaturas muy elevadas (aprox. 2.000 °C), razón por la cual necesitan un fundente en su composición, como el espato flúor. La elevada proporción de TiO2 y de silicato potásico, permiten su uso en corriente alterna. Son fuertemente higroscópicos, por lo que precisan de ciertas precauciones para evitar que una retención de humedad origine porosidades en el metal depositado y fisuraciones bajo el cordón en el soldeo de aceros ferríticos de alta resistencia o límite elástico. Electrodos de gran rendimiento: Se denominan electrodos de gran rendimiento aquellos que, cualquiera que sea la naturaleza de la composición de su revestimiento, tienen un rendimiento gravimétrico superior al 130%. Si en los electrodos clásicos, como acabamos de ver, el rendimiento suele oscilar entre el 80% y 100%, con esta clase de electrodos se puede llegar hasta el 240%. El rendimiento de un electrodo viene dado por la relación del peso del metal depositado al peso de la varilla fundida. La norma UNE-14.038 versa sobre la determinación del rendimiento de los electrodos. En general, para su evaluación se desprecian 40 mm de su longitud, aproximadamente igual a la parte desnuda del alma que se aloja en la pinza porta electrodos de 450 mm y 310 mm para los que poseen una longitud original de 350 mm. Esta clase de electrodos fue desarrollada por VAN DER WILLIGEN en Holanda a partir del año 1.947, añadiendo polvo de Fe al revestimiento. Parece lógico suponer que la posición sobremesa es la más fácil y favorable para la soldadura. En efecto, en esa posición el metal fundido se beneficia de la fuerza de la gravedad y se pueden conseguir las máximas velocidades de deposición. Después de ésta, la más ventajosa es la horizontal en ángulo. Por la economía que supone soldar en ambas posiciones se han desarrollado electrodos específicos que únicamente pueden emplearse en estas posturas de soldeo. Pertenecen a este grupo aquellos electrodos cuya penúltima cifra en su designación AWS es un 2. Se les llama también electrodos de contacto. El rendimiento de un electrodo, en general, es función de la naturaleza del revestimiento, del diámetro y de la intensidad de la corriente. 15) Que factores se deben tener en cuenta para seleccionar un electrodo SMAW
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R//: Existen siete factores fundamentales en la selección de electrodos para soldadura por arco eléctrico: - Identificación del metal base. - Tipo de corriente disponible para la soldadura, o sea, si se cuenta con corriente alterna o continúa para la operación. - Posición en la cual debe efectuarse la soldadura. - Espesor y forma del metal base. - Diseño de la junta. - Especificaciones o condiciones de servicio requeridas para el trabajo. - Eficiencia y rapidez requerida en la operación. Una vez escogido el electrodo de acuerdo a las bases anteriores, es necesario seleccionar la corriente (amperaje) con la cual va a trabajarse según el diámetro del mismo. Si la corriente de operación es directa o continua, debe usarse la polaridad recomendada por el fabricante para ese electrodo con el objeto de obtener mejores resultados. 16) Qué tipo de escoria produce un electrodo con recubrimiento en celulosa R//: La escoria de un electrodo celulósico es poco voluminosa ya que, recordemos, la protección del baño es esencialmente de tipo gaseoso. Se desprende con facilidad. 17) Cuál es la diferencia principal entre el tipo de numeración ASW y el de CSA. R//: En la siguiente tabla se muestra la nomenclatura de los distintos tipos de electrodos según la normatividad AWS y según la normatividad ACM con sus respectivas descripciones de manejo.
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18) ¿Por qué los electrodos con polvo de hierro se pueden utilizar con amperajes mucho más altos que los que no lo tienen? R//: Los electrodos que contienen una mayor cantidad de polvo de hierro, incrementa la velocidad de deposición. Éstos también pueden usarse a amperajes más altos que los electrodos 6012. Éstos producen un arco suave y silencioso con salpicadura mínima y penetración media del arco. Los electrodos con una alta cantidad de polvo de hierro que ayuda a incrementar las razones de deposición y se usan con frecuencia para soldaduras en ángulo horizontales o planas de alta velocidad. Estos electrodos funcionan bien en chapa de acero de al menos 1/4 de pulgada de espesor. También pueden usarse en metales más gruesos que 1/2 pulgada.
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19) Tome, si es posible, un electrodo que tenga el sistema de numeración de CSA y describa las características del mismo. R//: La Norma Canadiense para la clasificación de electrodos recubiertos utilizados en SMAW hace la siguiente designación:
20) ¿Qué factores determinan el tamaño del electrodo que se debe emplear? R//: Existen siete factores fundamentales en la selección de electrodos para soldadura por arco eléctrico: 1. Identificación del metal base. 2. Tipo de corriente disponible para la soldadura, o sea, si se cuenta con corriente alterna o continúa para la operación. 3. Posición en la cual debe efectuarse la soldadura. 4. Espesor y forma del metal base. 5. Diseño de la junta. 6. Especificaciones o condiciones de servicio requeridas para el trabajo. 7. Eficiencia y rapidez requerida en la operación.
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21) ¿Con cuales factores se decide el amperaje que se debe soldar? Una vez escogido el electrodo de acuerdo a las bases anteriores, es necesario seleccionar la corriente (amperaje) con la cual va a trabajarse según el diámetro del mismo. Si la corriente de operación es directa o continua, debe usarse la polaridad recomendada por el fabricante para ese electrodo con el objeto de obtener mejores resultados. La regulación de la máquina es de decisiva importancia para obtener buenas juntas de soldadura. A cada diámetro de los electrodos corresponde determinada escala de amperaje, desde un amperaje mínimo hasta un amperaje máximo. El soldador debe encontrar el amperaje adecuado para su trabajo, regulando la máquina entre amperaje mínimo y máximo señalado por el fabricante para cada tipo de electrodo. Cuando hablamos de electrodos 6013 más o menos el rango de calibración del amperaje se lleva de la siguiente forma:
22) ¿Cómo se aplican las recomendaciones del amperaje del fabricante?
Longitud adecuada del arco: La longitud del arco, aunque no es posible determinarla en mm o fracciones de pulgada, se mide por los resultados de deposición del metal, o sea por la forma del cordón y también por el comportamiento del arco.
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Una longitud muy corta: Produce cordones con sopladuras e inclusiones de escoria, de poca penetración, gruesos e irregulares. El arco se interrumpe y el electrodo muestra tendencia a pegarse almetal base. Una longitud muy larga: Trae como consecuencia un apreciable aumento de salpicaduras; la penetración es insuficiente, el cordón presenta sobremontas y es de un ancho indeseable. Además, en muchos casos el cordón resulta poroso. Apropiado ángulo de inclinación del electrodo: El ángulo de inclinación del electrodo con respecto a la pieza de trabajo influye sobre la forma y aspecto del cordón y también sobre su penetración; de ahí la necesidad de trabajar con un ángulo de inclinación correcto. Un ángulo demasiado cerrado: Trae como consecuencia una deposición excesiva de metal de aporte, mala conformación del cordón y penetración inadecuada. Un ángulo demasiado abierto: Producirá ondulaciones pronunciadas en el cordón con formación de crestas. El cordón resulta irregular, porque por acción del soplado la escoria es expulsada y no recubre bien. Apropiada velocidad de avance: Una lenta o excesiva velocidad de avance del electrodo produce defectos en la soldadura, razón para buscar un avance apropiado que produzca buenas juntas soldadas. Una velocidad muy lenta: Produce abultamiento del metal de deposición, desbordándose sobre la plancha. Puede ser causa de incrustaciones de escoria en la junta soldada. Una velocidad excesiva: Produce un cordón delgado, de aspecto fibroso, con poca penetración, deficiente fusión del metal y muchas porosidades.
23) Mencione dos ventajas de la adición de polvo de hierro al electrodo.
Fácil eliminación de la escoria Mayor velocidad de trabajo
24) ¿Porque los electrodos con polvo de hierro se pueden utilizar con amperajes mucho más altos que los que no lo tienen? Esto se debe a que en el extremo del electrodo se forma una profunda taza o concavidad que permite el trabajo a grandes amperajes.
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25) ¿Por qué se ha vuelto popular el electrodo de bajo hidrogeno en la industria? R//: Por sus excelentes propiedades que lo hacen un método único como: Electrodo bajo hidrógeno con polvo de hierro en el revestimiento para soldar en todas posiciones. Tiene altas propiedades mecánicas a temperaturas bajo cero, es recomendable para depósitos en los cuales se desee minimizar el riesgo de fracturas y poros. Para soldadura de aceros con alto contenido de azufre. El más versátil en la industria metalmecánica, de la construcción y mantenimiento.
26) ¿Cuál es el mejor método para almacenar los electrodos de bajo hidrogeno? R//: Cuando el electrodo permaneció más de 2 h sin protección especial, resecar 60 a 120min.a 250-400ºC.No exceder los 400ºC, electrodos en envases no herméticos o dañados y electrodos que han sido expuestos a atmósfera normal por más de 2 h deben ser resecados antes de usarlos. - Electrodos en envases no herméticos pueden usarse sin resecar para la soldadura de aceros de menos de 50kg/mm de resistencia en situaciones de bajo enfriamiento o cuando la experiencia muestra que no ocurren fisuras.3.-Los electrodos deben mantenerse en termos de30ºC a 140ºC sobre la temperatura ambiente. - Siempre deben resecarse los electrodos antes de usar. Los electrodos deben mantenerse en termos de30ºC a 140ºC sobre temperatura ambiente. Los electrodos resecados expuestos por más de1h a atmósfera normal deben volver a resecarse
27) ¿Cuál es la principal ventaja del empleo de electrodos de bajo hidrogeno? R//: La principal ventaja usando los electrodos de bajo hidrogeno es la excelente calidad de la soldadura, pero las fallas en la observación de unas cuantas precauciones puede dar por resultado, porosidad. 28) ¿Con cuál polaridad se deben emplear los electrodos de bajo hidrogeno? R//: El establecimiento del arco con electrodos de bajo hidrógeno requiere una técnica especial para evitar la porosidad de la soldadura donde el arco se inicia. La técnica consiste en establecer el arco a una distancia de unos pocos diámetros del electrodo por delante de donde vaya a comenzar el soldeo. A continuación el 20
arco se mueve hacia atrás y el soldeo se comienza de modo normal. El soldeo continúa sobre la zona en la cual el arco fue establecido refundiendo cualquier pequeño glóbulo de metal de soldadura que pudiese haberse producido cuando se estableció el arco. En cualquier caso es imprescindible establecer el arco dentro de la zona de soldeo y por delante de ella, nunca fuera de los bordes de la unión. Se evita de esta forma la formación de pequeñas grietas en la zona de cebado.
29) ¿Por qué es necesario utilizar un arco corto con los electrodos de bajo hidrogeno? R//: El arco será estable y proveerá una protección completa mientras se mantenga corto. Un arco largo provocara porosidad. Así que la oscilación debe hacerse lo más pequeña posible. Se prefieren los cordones simples para mantener un arco corto. 30) Mencione tres procedimientos incorrectos que pueden ocasionar porosidad cuando se utilizan electrodos de bajo hidrogeno. R//: Los electrodos húmedos causaran porosidad al principio de la soldadura, aunque esta desaparece una pulgada más o menos después de que empezó a usarse el electrodo. Si el amperaje es demasiado bajo, el arco no calentara al metal. Entonces la soldadura se solidifica demasiado rápido, atrapando gases en la soldadura. Si se suelda sobre metal de capa gruesa de incrustación o herrumbre se tendrá porosidad. Puede que no se aprecie la porosidad en los primeros cordones pero se notará en capas múltiples.
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5. CONCLUSIONES
El proceso de soldadura por arco eléctrico o proceso SMAW es aplicable a una amplia variedad de metales, posiciones de soldadura y electrodos, además que el equipo de soldeo es relativamente sencillo, económico y portátil. Una buena ejecución del proceso de soldadura depende básicamente de la capacidad del soldador, sin embargo para obtener una buena soldadura en general se debe mantener el arco a 3mm de la placa aproximadamente. El revestimiento del electrodo es el que determina las características metálicas y químicas de la unión por medio de la producción de gases protectores para evitar la contaminación atmosférica y gases ionizantes para dirigir y mantener el arco. Se podría decir que es algo sucio a comparación con otros procesos, se necesita remover la escoria y si no se le da una adecuada limpieza entre cordones el cordón pude sufrir una serie de discontinuidades.
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6. BIBLIOGRAFIA
http://www.esab.com.ar http://todosobresoldadurasmaw.blogspot.com.co www.demaquinasyherramientas.com
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