Proceso de soldadura manual con electrodo revestido

PROCESO

de

SOLDADURA MANUAL

con co n

ELECTRODO REVESTIDO

FUNDACION LATINOAMERICANA DE SOLDADURA

 Asta, Ed  Asta, Eduar uardo do  Proc  Pr oces eso o de de sol soldad dadura ura ma manua nuall con con el elec ectr trod odo o rev reves estid tido o 1a ed. - Buenos Aires : Fundación Latinoamericana de Soldadura, 2007. 37 p. ; 28 x 20 cm.  ISBN 97  ISBN 978-9 8-98787-232 2324444-1-4 1-4 1. Soldadura Manual. I. Título CDD 671.56   Edici  Ed ición ón:: 3.00 3.000 0 eje ejempl mplar ares es  Fech  Fe cha a de de imp impre resió sión: n: Mar Marzo zo de 200 2007  7 

Proceso de Soldadura Manual con Electrodo Revestido Eduardo Asta 1ª. Edición Fundación Latinoamericana de Soldadura Calle 18 N° 4113 Villa Lynch, Buenos Aires (c), 2007 Fundación Latinoamericana de Soldadura ISBN 978-987-23244-1-4 Impreso en: Talleres Grácos Universal S.R.L.

Fragata Presidente Sarmiento 1551 C1416 CBI Ciudad Autónoma de Buenos Aires 4582-0396 / 4585-5220

Queda hecho el depósito que establece la Ley 11.723. Libro de edición Argentina  No se permite la reproducción parcial o total, el almacenamiento, el alquiler, la transmisión o la transformación de este libro, en cualquier forma o por cualquier medio, sea electrónico o mecánico, mediante fotocopias, digclización u otros métodos, sin el permiso previo y escrito del editor. Su infracción está penada por leyes 11723 y 25446.-

 Asta, Ed  Asta, Eduar uardo do  Proc  Pr oces eso o de de sol soldad dadura ura ma manua nuall con con el elec ectr trod odo o rev reves estid tido o 1a ed. - Buenos Aires : Fundación Latinoamericana de Soldadura, 2007. 37 p. ; 28 x 20 cm.  ISBN 97  ISBN 978-9 8-98787-232 2324444-1-4 1-4 1. Soldadura Manual. I. Título CDD 671.56   Edici  Ed ición ón:: 3.00 3.000 0 eje ejempl mplar ares es  Fech  Fe cha a de de imp impre resió sión: n: Mar Marzo zo de 200 2007  7 

Proceso de Soldadura Manual con Electrodo Revestido Eduardo Asta 1ª. Edición Fundación Latinoamericana de Soldadura Calle 18 N° 4113 Villa Lynch, Buenos Aires (c), 2007 Fundación Latinoamericana de Soldadura ISBN 978-987-23244-1-4 Impreso en: Talleres Grácos Universal S.R.L.

Fragata Presidente Sarmiento 1551 C1416 CBI Ciudad Autónoma de Buenos Aires 4582-0396 / 4585-5220

Queda hecho el depósito que establece la Ley 11.723. Libro de edición Argentina  No se permite la reproducción parcial o total, el almacenamiento, el alquiler, la transmisión o la transformación de este libro, en cualquier forma o por cualquier medio, sea electrónico o mecánico, mediante fotocopias, digclización u otros métodos, sin el permiso previo y escrito del editor. Su infracción está penada por leyes 11723 y 25446.-

Proceso de soldadura manual con electrodo revestido Fundamentos, materiales materiales de aporte y técnica  Por: Ing. Eduardo Asta, ESAB- CONARCO

Contenido

5

Prefacio

5

6

Soldadura manual con electrodos revestidos

6

7

Fuentes de poder para soldadura manual con electrodo revestido

7

Corriente alterna

7

Corriente contínua

8

10

Electrodos revestidos

10

10

Revestimiento de los electrodos

10

Función metalúrgica del revestimient revestimiento o

11

Protección gaseosa

11

Protección mecánica

11

Protección por la escoria

11

Aporte de elementos de aleación

11

Función eléctrica del revestimient revestimiento o

11

Función física y mecánica

12

Forma del depósito

12

Penetración

12

Soldadura en toda posición

12

Arco errático

12

Trasmisión del calor

12

Tipos de electrodos

12

Electrodos celulósicos

12

Electrodos rutílicos

13

Electrodos básicos

13

12

13

Selección y clasicación de los materiales de aporte

 para la soldadura manual manual con electrodo revestido revestido

13

Electrodos para aceros al carbono y de baja aleación

14

16

Electrodos típicos para la soldadura de aceros al carbono

16

17

Movimiento del electrodo

17

Oscilación

17

Movimiento de chicote o látigo

17

Posiciones de soldadura

17

17 F u n d a m e n t os os d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

3

17

21

Diseño de juntas y recomendacio recomendaciones nes para soldar en distintas posiciones posiciones 17 Juntas a tope

17

Junta de lete en ángulo o esquina

20

Filete de solape

20

Técnicas básicas de soldadura

21

Encendido y control del arco

21

Destreza manual

21

Botones de soldadura Práctica de cordones

21

Recubrimiento con cordones solapados en posición plana

22

Soldadra de flete en posición horizontal (2F) Soldadura

23

Segunda y tercera pasadas

23

Control de defectos

23

Ensayos de plegado para flete

24

Criterios de aceptación para el ensayo de plegado en flete

24

Soldadra de flete en posición vertical ascendente (3F)

25

Soldadra de flete en posición sobre cabeza (4F)

26

Jnta a tope en posición plana o bajo mano (1G)

26

Ensayo de plegado guiado en juntas a tope

27

Criterios de aceptación para el ensayo de plegado en juntas a tope

28

Jnta a tope en posición horizontal (2G)

28

Jnta a tope en posición vertical ascendente (3G)

29

Jnta a tope en posición sobre cabeza (4G)

30

31

Efecto del soplo magnético

31

32

Bibliografía

32

33

Apéndice A:

36

33

Los defectos de soldadura y sus posibles causas

Apéndice B: Rango orientativo de corriente para el uso de electrodos revestidos revestidos

37 4

 Notas

36 37

F u n d a m e n to to s d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

Prefacio |

La soldadura constituye uno de los recursos tecnológicos de vital importancia para el desarrollo industrial a nivel global. Las industrias de diferentes ramas de la técnica tales como: construcciones,  petroquímicas ,de generación de energía, de transporte, alimenticias ,agrícolas, aeroespacial, electrónica, automotriz,etc., no podrían haber alcanzado su desarrollo actual si no hubiera estado disponible la tecnología de soldadura. Hoy, prácticamente no existe emprendimiento tecnológico alguno en el cual la soldadura no intervenga en alguna de sus etapas. Sin dudas, el

Como resultado directo de dichos aportes, se han generado innovaciones tanto en el campo de los  procesos y equipos como en el de los consumibles, que han transformado a una actividad en sus orígenes técnico-artesanal en una disciplina cientíco-

tecnológica de alta complejidad. La activa incorporación de la soldadura como tecnología de fabricación en el campo de unión de metales para dar ecaz respuesta a la gran diversidad

de requerimientos que impone el servicio, muchos de ellos de alto compromiso, hace necesario un riguroso conocimiento de los alcances y limitaciones de esta técnica.

desarrollo nos ha llevado a denir un concepto más

general y abarcativo que es el de tecnologías de unión. Como proceso de unión, de protección y de recuperación de materiales, la soldadura se destaca  por su versatilidad tanto en el aspecto tecnológico como en el económico. Durante las últimas décadas esta tecnología ha recibido importantes esfuerzos en recursos humanos y económicos destinados a  promover su investigación y desarrollo.

F u n d a m e n t os d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

La soldadura manual con electrodo revestido ha sido el primer proceso de soldadura por arco utilizado en forma masiva a nivel industrial y global. Si bien en las últimas dos décadas la soldadura manual por arco ha visto perder terreno frente al avance de otros  procesos de soldadura, particularmente utilizando alambres contínuos, sigue teniendo un papel destacado en la industria, especialmente en montaje de obra, soldadura de materiales especiales, herrería de obra o carpintería metálica, soldadura de cañerías y en el amplio campo de aplicaciones que ofrece la soldadura de mantenimiento.

5

Soldadura manual con electrodo revestido (SMAW) |

     

  



En la gura 1 se ilustra un circuito elemental de

soldadura manual. La fuente de corriente alterna (CA) o continua(CC)  provista de los controles necesarios se conecta por un cable con una pinza de masa a la pieza y por el otro a la pinza portaelectrodos, en contacto con el electrodo o consumible.

 

  

  

  

Cuando éste hace contacto sobre la pieza y luego se retira una mínima distancia, se establecerá un arco eléctrico, quedando cerrado el circuito. El arco  produce una temperatura superior a la necesaria para fundir la mayoría de los metales. El calor producido funde el metal base en la vecindad del arco y el metal de aporte, que en este caso sería el mismo electrodo. De esta manera se establece un baño de fusión o  pileta líquida, que va solidicando a medida que el electrodo se mueve a lo largo de la junta (gura 2).

En la soldadura manual la corriente de soldadura quedará jada aproximadamente por el diámetro del

electrodo y la tensión de trabajo por el largo del arco y por el tipo de revestimiento.

Figra 1 | Proceso manual con electrodo revestido (SMAW)

La energía aplicada podrá modicarse de manera

restringida mediante la variación de la velocidad de avance. Una reducida velocidad de avance (cordones

anchos) provoca un mayor calentamiento local de la  pieza (que en muchos casos puede ser benecioso

desde el punto de vista metalúrgico), en cambio una mayor velocidad de avance se traducirá en un menor aporte de energía y de calentamiento zonal (que en otros casos podrá ser indispensable ya sea desde el  punto de vista metalúrgico o bien para disminuir deformaciones). Variaciones involuntarias en el largo del arco (distancia electrodo-metal base) también implicarán variaciones en el calor aportado.

Figra 2 | Electrodo, pileta líquida y metal de soldadura en proceso (SMAW) 6

F u n d a m e n to s d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

Fuentes de poder para soldadura manual con electrodo revestido |

Las fuentes de poder para soldadura manual pueden ser de corriente alterna (CA) o de corriente contínua (CC). Una característica importante en los equipos

de soldadura es la tensión de vacío (E0) o tensión de circuito abierto. Esta tensión se dene como aquella

medida en los terminales de pinza y masa de la máquina sin carga aplicada (sin soldar), los transformadores  pequeños y no profesionales registran valores de E0 de 50 V o ligeramente inferiores, en tanto los equipos industriales tendrán valores mayores (55 ó 60 V). Para su aplicación en soldadura manual las fuentes de poder serán de corriente constante, esto signica que tendrán una curva característica tensión corriente como la que se puede ver en la gura 3;

el punto 1 sobre la curva indica una determinada condición de trabajo seleccionada en la fuente de soldadura (20 V, 116 A), si el soldador varía la altura del arco (levantando el electrodo) la tensión se eleva  pasando a una nueva condición de trabajo indicada en el punto 2 (25 V, 112 A). En consecuencia un cambio imprevisto en la tensión del arco producirá cambios menores en la corriente del arco debido a la característica de pendiente negativa que presenta la curva para una fuente de corriente constante.

Otro aspecto muy importante a tener en cuenta  para una fuente de poder es el denominado ciclo de trabajo, que se encuentra vinculado con la capacidad de disipación de calor, por parte de los circuitos y  bobinados del equipo en relación con el nivel de corriente de soldadura, tiempo de funcionamiento y frecuencia de uso. En consecuencia, una fuente utilizada para soldadura manual, que trabaja en forma intermitente, con tiempos de arco encendido cortos, puede operar con corrientes de soldadura mayores que aplicada a un proceso automático de uso contínuo. El ciclo de trabajo expresa, en porcentaje (%), el tiempo máximo que un equipo puede entregar su corriente más elevada de soldadura. Una norma de referencia para el ciclo de trabajo es la NEMA (Estados Unidos), que dene al ciclo de

trabajo para intervalos de prueba de diez minutos. Por ejemplo, si una fuente indica en su placa de características un ciclo de trabajo del 60 % a 300 A, signica que la misma puede suministrar esa corriente

de soldadura durante 6 de cada 10 minutos sin sufrir una sobrecarga o calentamiento excesivo. Las fuentes de poder agregan una inductancia en serie en el circuito de salida, dicho elemento  permite adecuar o controlar el transitorio de corriente cuando se inicia el arco, permitiendo que la corriente se incremente en forma progresiva evitando un encendido explosivo del arco y un funcionamiento más suave del mismo. Fuentes de corriente alterna |

Figra 3 | Curva característica de una fuente de poder de corriente constante..

Cuanto mayor es la pendiente, mayor será las variación de la corriente. Los equipos con tensiones de vacio relativamente bajas pueden presentar una pendiente más plana que resultará en mayores cambios en la corriente de soldadura. F u n d a m e n t os d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

Las fuentes o equipos de CA son básicamente transformadores que cuentan con un bobinado  primario que es conectado a la línea de tensión (monofásica o trifásica) constituyendo un circuito de elevada tensión y relativa baja corriente (110 V, 220 V ó 380 V, dependiendo del suministro externo) y un bobinado secundario que permite transformar la salida del transformador, conectada a la pinza  porta electrodos y a la pieza, en un circuito de baja tensión y elevada corriente (100 a 300 A y 20 a 22 V). Las máquinas tipo transformador pueden ser de las más simples, monofásicas para aplicaciones no  profesionales o monofásicas y trifásicas para uso industrial, la gura 4a muestra un típico circuito de 7

transformador. En un transformador la relación entre el número de vueltas de los bobinados, tensiones y corrientes de entrada y salida queda denida por:

 N1 I2 E2  N2 I1 E1 siendo:  N1 , número de vueltas del bobinado primario del

Control electrónico, utiliza un circuito electrónico que permite el control de la corriente de soldadura, se puede obtener un control más preciso de la corriente.

transformador;  N2 , número de vueltas del bobinado secundario; I2 , corriente de salida del transformador; I1 , corriente de entrada; E1 , tensión de entrada;

E2 , tensión de salida.

Otra característica que distingue a los diferentes tipos de transformadores utilizados en soldadura manual es la forma en que controlan la corriente de salida o corriente de soldadura, en consecuencia en función de dicho control se los clasica como

transformadores con: Núcleo o hierro móvil, la reactancia del transformador es cambiada moviendo el núcleo de hierro provocando la modicación del campo

magnético. Bobina móvil, en este caso la bobina del secundario es ja y la primaria móvil pudiendo de

esta manera variar el espaciado entre bobinas y de esta forma controlar la corriente. Ambos sistemas de regulación de corriente pueden ser controlados en forma remota en la fuente, utilizando un motor para mover el hierro o la bobina. Control por puntos o clavijas, la corriente de salida del transformador se controla por puntos jos en el

Fuentes de corriente contínua |

Existen tres tipos principales de fuentes o equipos de CC:

 bobinado secundario. Cada punto corresponde a un número de vueltas (N2) determinando, permitiendo el control de la corriente de salida (ver circuito de la

constituidos por un transformador, un dispositivo de control de la corriente de salida y un circuito

gura 4a).

de recticación de la corriente de salida. Los dos

Amplicador magnético o reactor saturable, la

corriente de salida del transformador es controlada  por medio de un bobinado (bobinado de control), alimentado con corriente contínua, conectado en oposición a la bobina del secundario. Variando la CC en el bobinado de control se varía la reactancia en el bobinado secundario controlando de esta forma la corriente de soldadura. 8

Figra 4a | Cicuito básico de una fuente de CA con control por puntos.

Transformador recticador, estos equipos están

 primeros elementos del equipo son similares a los descriptos para las fuentes de CA. En estos equipos la etapa de recticación se realiza por medio de

un puente de diodos de potencia con un circuito adicional de ltro para mejorar la salida de CC. La gura 4b muestra un circuito recticador

monofásico y una foto ilustrativa de este tipo de equipos. F u n d a m e n to s d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

Figra 4b | Cicuito básico de una fuente de CC,

Figra 4c |

transformador y recticador.

Cicuito básico de una fuente de CC, con recticación y

control por diodos SCR.

Fuentes utilizando tiristores, estos equipos tienen un transformador y un dispositivo de recticación conectado al circuito secundario del transformador. La particularidad de dichos equipos es la sustitución de los dispositivos típicos de control de la corriente de soldadura por un circuito de estado sólido constituido  por diodos de compuerta o tiristores identicados como SCR (recticador controlado de silicio, en español o silicon conrolled rectier, en inglés). Estos diodos tienen la particularidad de recticar la CA y

Esta tecnología, particularmente la transformación en alta frecuencia, reduce notablemente el tamaño y  peso del transformador y consecuentemente del equipo. Por ello estas fuentes son fácilmente transportables o, en muchos casos, de tipo portátil. La gura 4d

muestra un circuito esquemático de una fuente CC inversora y una foto ilustrativa de estos equipos.

control a su vez la corriente de soldadura por medio del manejo de la señal de compuerta. La gura 4c

muestra un circuito con SCR correspondiente a un fuente monofásica y una foto ilustrativa de este tipo de equipos. Fuentes inversoras, en estos equipos la CA de linea o entrada es recticada, pasando luego a

un circuito inversor que produce alta frecuencia en CA (1kHz a 50 kHz) la cual es transformada a una salida de baja tensión o tensión de soldadura y alta frecuencia; nalmente pasa por un circuito de recticación que permite obtener y controlar una

salida de CC para soldadura. F u n d a m e n t os d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

Figra 4d | Cicuito básico de una fuente inversora de CC. 9

Electrodos revestidos |

En la primera década del siglo XX el sueco O.Kjellberg patenta su invento el electrodo revestido. Fue el primero en concebir un revestimiento por medio del cual podía estabilizar el arco y crear una atmósfera protectora del oxígeno y nitrógeno del aire. De sus iniciales surgen los nombre O.K. de la línea de electrodos ESAB, empresa por él fundada. Un electrodo revestido está formado por

un alambre de largo y diámetro determinados, que está recubierto por un revestimiento cuyas materias primas han sido debidamente mezcladas y aglutinadas. En la actualidad los electrodos revestidos se fabrican por extrusión del revestimiento sobre el alambre. Se denomina factor de revestimiento (FR) a la relación entre el diámetro del revestimiento (D) y el diámetro del alambre (d). Cuando se habla del diámetro de un electrodo se reere al diámetro del alambre (d). Los más usuales son: 2,00; 2,50; 3,25; 4, 00; 5,00 y 6,00 mm. En la fabricación resulta

muy importante lograr que el revestimiento y el alambre resulten concéntricos, caso contrario el arco se desvía, haciéndose difícil la operación de soldadura. La gura 5 esquematiza las características geométricas de la sección del electrodo. La gura 6

muestra un esquema típico de un electrodo revestido.

Figura 6 | Electrodo revestido.

La selección del tipo de electrodo y diámetro se  basa en el conocimiento de: posición de soldadura tipo y espesor de material base a utilizar  preparación y presentación de la junta. tipo de corriente disponible exigencias de la junta (penetración, resistencia mecánica, calidad radiográca, etc.) Revestimiento de los electrodos |

El revestimiento de los electrodos, compuesto por una mezcla de materias primas en polvo aglutinadas con silicatos alcalinos líquidos, tiene las siguientes funciones: facilitar el encendido del arco y su estabilidad. mejorar las condiciones de viscosidad y tensión supercial del metal en estado líquido, de manera de

asegurar una buena transferencia del metal de aporte y mezcla con el metal base. aumentar la velocidad de fusión. proveer de una atmósfera protectora.

 Alma o Alambre

D  

 d

Revestimiento

FR D d

Centrado

Descentrado

Figura 5 |

Características geométricas de la sección de un Electrodo.

aportar los elementos que equilibran los procesos físico-químicos del arco. construir una aislación eléctrica del alambre de tal manera de poder dirigir el arco. aportar los elementos constituyentes de la escoria de manera de hacerla lo más activa posible respecto al ano y protección del baño de fusión.

eventualmente, aportar elementos de aleación al  baño de fusión. Para poder comprender claramente el papel

10

F u n d a m e n to s d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

importante que juega el revestimiento de los electrodos, se analizan funciones metalúrgicas, eléctricas y físico-mecánicas. Función metalúrgica del revestimiento

El electrodo se utiliza para realizar una unión soldada con el metal base; por lo tanto

debe obtenerse un metal fundido que responda a características bien determinadas. El revestimiento  permite obtener este resultado metalúrgico  protegiendo el baño de fusión o pileta líquida contra la acción exterior y aportando los elementos necesarios para compensar las pérdidas por oxidación y para mejorar ciertas propiedades del metal fundido. Protección gaseosa

|

En las operaciones metalúrgicas el papel fundamental de las escorias es absorber ciertas impurezas del metal. En soldadura esta función se ve equilibrada con la de proteger el metal mientras esta en estado líquido y luego actúa como aislante demorando el enfriamiento del mismo, además de  proveer elementos de aleación. La composición química de la escoria determina el grado de acidez o basicidad de la misma, los que  pueden variar en todo el espectro. Un modo de mediar la basicidad de la escoria

en electrodos básicos es, después de un análisis químico, realizar el cociente de componentes básicos a ácidos; cuanto mayor es este cociente, mayor es

|

Hay materiales en los revestimientos que por combustión y/o descomposición en el arco eléctrico  proveen de una atmósfera gaseosa protectora que no permite el contacto de los elementos del aire con el metal fundido. En los electrodos celulósicos es la celulosa que al descomponerse libera gas hidrógeno, fuertemente reductor, que actúa de la siguiente forma: Sobre el óxido de hierro, FeO+H 2 

Fe+H2O

Sobre el nitruro de hierro, 2Fe4N+3H2

8Fe+ NH3

El mejoramiento que se obtiene de las propiedades mecánicas corresponde a la disminución de óxidos en el metal depositado. En el caso de los electrodos básicos, que no  poseen celulosa, la descomposición de los carbonatos  brinda una atmósfera protectora de monóxido y dióxido de carbono. Protección mecánica

Protección por la escoria

|

Se produce en aquellos casos en que la velocidad inicial de fusión del revestimiento es menor que la del alambre, provocándose un ahuecado de éste dentro del revestimiento (tubo), el que actúa como protector mecánico de la gota en estado líquido

la basicidad de la escoria y por lo tanto, el carácter  básico del electrodo. Aporte de elementos de aleación

|

A pesar del corto tiempo de contacto entre el metal depositado en estado líquido y la escoria, el aporte de elementos de aleación por medio del revestimiento no es despreciable. El revestimiento puede tener una gran inuencia sobre la composición química del metal

depositado. Así es posible fabricar un electrodo con alma de acero dulce, cuyo depósito es un inoxidable del tipo 18% Cr - 8 % Ni; el cromo y

níquel necesario se encuentran en el revestimiento y la aleación se produce en el proceso de formación de la gota metálica en la punta del electrodo. Función eléctrica del revestimiento

El encendido y la estabilidad del arco de soldadura depende de la ionización de su atmósfera, y esa ionización puede estar favorecida por la introducción en el revestimiento de sustancias de  bajos potenciales de ionización. El potasio y el sodio tienen bajos potenciales de ionización (4,1 y 5,1 eV respectivamente), mientras que el uor tiene 18 eV.

Por lo tanto en aquellos casos en que sea necesario un contenido elevado de uoruro de calcio, por

su positivo efecto metalúrgico, debe compensarse con sucientes sales de potasio y/o sodio con el n de obtener un arco estable. La composición del

F u n d a m e n t os d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

11

revestimiento determina, por su acción eléctrica, el tipo de corriente apta para la soldadura (CC o CA) y la polaridad en corriente continua.

Arco errático

Función física y mecánica

El revestimiento inuye sobre la facilidad en la

operación de soldadura. Mediante la composición del revestimiento se puede: inuir sobre la forma del depósito del electrodo inuir sobre la penetración.

hacer posible la soldadura en toda posición. evitar un arco errático. ayudar a la trasmisión del calor al metal. Forma del depósito

|

Los electrodos desnudos forman un depósito de gran sobremonta. El revestimiento reduce la sobremonta y el tipo de revestimiento inuye sobre

las dimensiones del cordón. En la soldadura de lete pueden obtenerse

cordones cóncavos o convexos, y esto es función del revestimiento que actúa variando la tensión supercial del metal en estado líquido.

 

Penetración

|

Con un electrodo desnudo el arco tiene tendencia a seguir el camino de menor resistencia eléctrica y el  punto de impacto sobre la pieza a soldar sufre desviaciones continuas: esto es un arco errático. Es así que al soldar una junta con bisel en V el arco  puede oscilar entre las dos paredes laterales. La función del revestimiento es hacer de guía mecánica para el arco eléctrico. Trasmisión del calor  | El gas formado por la descomposición de las materias primas del revestimiento contribuye a la trasmisión del calor al metal base. En el arco, los gases como H 2, O2, N2, etc. se disocian al estado atómico, absorbiendo una gran cantidad de energía. Estos átomos ionizados se recombinan en la supercie metálica, en gran parte, al estado molecular, cediendo al metal su calor de disociación. De esta manera, facilitan el calentamiento del metal. La escoria formada sobre el depósito de soldadura lo protege contra la atmósfera

cuando aún está líquido y retarda el enfriamiento |

cuando ya solidicó, de manera de permitir la

La formación del cráter de soldadura está íntimamente ligado a la temperatura de fusión del revestimiento. Los electrodos de gran penetración  poseen un revestimiento capaz de generar ujo gaseoso

intenso y una fusión más lenta que el alambre. Al producirse el ahuecado en la punta del electrodo, el ujo gaseoso se concentra como en

una tobera y se dirige de esta forma al metal base. De esta manera, la alta concentración de calor  produce la gran penetración. Soldadura en toda posición

|

Cada posición de soldadura exige un tipo de revestimiento especial, que provoque un modo de transferencia del metal fundido que lo haga apto para la soldadura en esa posición. Los electrodos con revestimiento a base de celulosa son, por lo general, fáciles de operar en las cuatro 12

 posiciones básicas, mientras que los básicos y rutílicos son, en términos comparativos, de difícil operatividad en posición vertical y sobrecabeza.

formación de una estructura cristalina favorable. Tipos de electrodos |

En función de la composición del revestimiento se pueden clasicar los electrodos en tres grupos:

  celulósicos   rutílicos   básicos Además de los elementos característicos de composición, en cada tipo de revestimiento se utilizan aglutinantes, como silicato de sodio y silicato de potasio, que tienen una importante incidencia en las características operativas de los electrodos.  Electrodos celulósicos

Base del revestimiento: celulosa. Puede contener hasta un 40 % de celulosa. Desarrolla muy buena protección gaseosa con 40 a F u n d a m e n to s d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

50 % de CO, 6 % de CO2, 40 % H2 y 1 a 2 % de H2O. El plasma que forma es de alta enérgía lo que da como resultado una penetración profunda. La escoria resultante es na y fácil de remover.

Presenta muchas salpicaduras. Puede ser usado en toda posición.  Electrodos rutílicos

Base del revestimiento: rutilo. Puede contener hasta un 50% de rutilo (TiO2). La escoria es densa y viscosa, su funcionamiento es suave, parejo y de penetración media. El rutilo le da buena estabilidad al arco y bajo voltaje de operación, pudiendo ser utilizado ya sea con corriente continua o con alterna. Otorgan una excelente apariencia supercial del cordón.

Las propiedades mecánicas del material depositado no son tan buenas como en los celulósicos.  Electrodos básicos

Su revestimiento es complejo, pudiendo contener 20-30 % de calcita (CO3 Ca),15-30 % de uorita (F2Ca), 30 % silicatos/silicios-aluminatos. Conocidos como electrodos de bajo hidrógeno, ya que la ausencia de éste en la protección gaseosa asegura su escasa incorporación en la pileta líquida, causa de importantes inconvenientes como la suración en frío

asistida por el hidrógeno en la zona afectada por el calor (ZAC) y el metal de soldadura (MS). Las propiedades mecánicas del metal depositado son superiores a las de los otros dos tipos de electrodos, utilizándose para la soldadura de aceros con un alto compromiso estructural. La presencia de sales de potasio en algunos de estos electrodos, por su fácil ionización en la atmósfera del arco, permiten su utilización con corriente alterna, aunque la gran mayoría funcionan en CC. Estos electrodos presentan una velocidad media de deposición, penetración moderada y buena apariencia del cordón. En la tabla 1 se comparan las propiedades y características de los 3 tipos de electrodos. El número 1 indica el mejor resultado y el 3 el peor. F u n d a m e n t os d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

Tabla 1 | Comparación de propiedades y características de los electrodos

Celulósico Ductilidad 2 Penetración 1 Ausencia de socavado 3 Ausencia de salpicaduras 3

Rutílico Básico 3 1 3 2 1 2 1 2

Eciencia de deposición

3

1-2

1-2

Facilidad de manipuleo Facilidad de re-encendido

2 2

1 1

3 3

Resistencia a la suración

3

2

1

Selección y clasificación de los materiales de aporte para la soldadura manual con electrodo revestido |

La selección del material de aporte para una determinada unión soldada se basa fundamentalmente en dos criterios: la igualación de la resistencia con el material base o la igualación de la resistencia y similitud de la composición química. La igualación de la resistencia es frecuentemente aplicada en la soldadura de aceros estructurales en general, mientras que la igualación por resistencia y composición química se aplica en aceros que contienen elementos característicos de aleación para conferir propiedades especícas relacionadas con

el comportamiento en servicio. Este es el caso de los aceros destinados a aplicacionaes tales como: altas temperaturas, bajas temperaturas o régimen criogénico, resistencia a la corrosión (aceros inoxidables), etc. Una vez denido el material de aporte, será especicado en un procedimiento de soldadura o

 para una solicitud de compra de acuerdo con la clasicación de las normas para materiales de aporte

en soldadura manual con electrodos revestidos. Existen normas para aportes de soldadura manual con origen en diferentes paises, tales como: AWS (USA), DIN (Alemania), AFNOR (Francia), IRAM

(Argentina), GOST (Rusia), JIS (Japón), entre otras e internacionales como Euronorm o ISO. Las normas de materiales de aporte de uso extendido internacionalmente son las correspondientes a la Sociedad Americana de Soldadura, AWS (American Welding Society). 13

Las especicaciones AWS para cada grupo de

Electrodos para aceros al carbono y de baja aleación |

materiales están contenidas en las siguientes normas: Electrodos revestidos de acero al carbono (Carbon Steel Electrodes for Shielded Arc Welding), A 5.1. Electrodos revestidos de aluminio y aleaciones de aluminio ( Aluminum and Aluminum-Alloy Electrodes for Shielded Arc Welding), A5.3 Electrodos revestidos resistentes a la corrosión, de acero al cromo y cromo níquel (Covered Corrosion-Resisting Chromium and Chromium  Nickel Steel Welding Electrodes), A5.4 Electrodos revestidos de acero de baja aleación (Low-Alloy Steel Covered Arc-Welding Electrodes), A5.5

Electrodos revestidos de cobre y aleaciones de cobre (Covered Copper and Copper Alloy ArcWelding Electrodes), A5.6 Electrodos revestidos de níquel y aleaciones de níquel (Nickel and Nickel-Alloy Welding Electrodes for Shielded Metal Arc-Welding), A5.11 Electrodos y varillas para recubrimiento (Surfacing Electrodes for Shielded Metal Arc-Welding), A5.13 Electrodos y varillas para soldar hierro fundido (Welding Electrodes and Rods for Cast Iron), A5.15

Tanto para los electrodos de acero al carbono, como de baja aleación se utiliza una clasicación numérica simple, tal como se muestra en la gura 7.

Para los electrodos de aceros al carbono se utilizan los cuatro dígitos previos al guión y el  prejo E indica electrodo. Por ejemplo, un electrodo especicado de acuerdo a la norma AWS 5.1 como E6010, tiene el siguiente signicado: mínima

resistencia a la tracción del metal depositado de 60.000 psi (alrededor de 42 Kg/mm2 ó 415 MPa), toda  posición (tercer dígito = 1) , revestimiento celulósico (cuarto dígito = 0). La tabla 2 establece la interpretación del último dígito. Si el valor mínimo de resistencia a la tracción es igual o mayor que 100.000 psi (alrededor de 70 Kg/mm2 ó 690 MPa) se adicionará un dígito más, tal como se indica en la tabla 3. En el caso de los electrodos de baja aleación aparecen, tal como también podemos observar en la gura 7, dos dígitos alfa numéricos después del guión que indican el grupo de aleación al cual pertenece el electrodo.

Indica electrodo Indica la mínima resistencia a la tracción del metal depositado (por 1.000 psi) Indica la posición en la cual el electrodo es utilizado 1| TODA POSICION

2| POSICION PLANA y HORIZONTAL

3| POSICION VERTICAL 4| TODA POSICION INCLUSIVE VERTICAL DESCENDENTE

E XXXX-XX Designa la composición química del metal depositado Indica el tipo de revestimiento, corriente de soldadura y características operativas AWS A5.1/A5.5 Figura 7 | Sistema de clasicación ASME/AWS para electrodos de acero al carbono y de baja aleación | 14

F u n d a m e n to s d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

Tabla 2 | Interpretación del último dígito Último dígito 0 1 2 Corriente CC (+) CA CA y polaridad (a) CC (+) CC (-)

3 CA CC (+/-)

4 CA CC (+/-)

5 CC (+)

6 CA CC (+)

7 CA CC (-)

8 (d) CA CC (+)

Escoria

Orgánica Orgánica Rutílica (b)

Rutílica

Rutílica

Básica

Básica

Mineral

Básica

Arco

Enérgico

Suave

Suave

Medio

Medio

Suave

Medio

Penetración

Profunda Profunda Mediana Poca (c)

Poca

Mediana

Mediana

Mediana

Mediana

------

50 %

30-50 %

Polvo de hierro 0-10 % en revestimiento

Enérgico Medio

----

0-10 %

0-10 %

30-50 % -----

a: E 6020: CC +/_ | b: E 6020: Mineral (O Fe) | c: E 6020: Penetración media | d: E 7048: Funciona en toda posición, incluyendo vertical descendente.

Tabla 3 | Mínima resistencia a la tracción Mínima resistencia a la tracción del metal de soldadura (1)

Electrodo

Revestido

psi (Lbs/plg2)

E 60XX E 70XX E 80XX E 90XX E 100XX E 110XX E 120XX (1)

MPa

60.000 70.000 80.000 90.000 100.000 110.000 120.000

414 482 550 620 690 760 830

Las probetas son preparadas en las condiciones establecidas por la propia especicación AWS, especialmente en lo que se reere al

 precalentamiento, temperatura entre pasadas y tratamiento térmico.

Tabla 4 | Requerimientos típicos de composición química ( % en peso) para el metal de soldadura según norma AWS A5.5 Sfjo A1 B1 B2L B2 B3L B3 B4L B5 B6 B7 B8 B9

C1 C2 C3 C4 C5L

D1 D2 D3 G M

P1  W1

C 0,12 0,12 0,05 0,12 0,05 0,12 0,05 0,07 - 0,15 0,05 - 0,10 0,05 - 0,10 0,05 - 0,10 0,08 - 0,13 0,12 0,12 0,12 0,10 0,05 0,12 0,15 0,12 0,10 0,20 0,12

Mn 0,60 - 1,00 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,40 - 0,70 1,00 1,00 1,00 1,25 1,25 1,25 0,40 - 1,25 1,25 0,40 - 1,00 1,00 - 1,75 1,65 - 2,00 1,00 - 1,80 1,0 min 0,60 - 2,25 1,20 0,40 - 0,70

Si 0,40 - 0,80 0,60 - 0,80 0,80 - 1,00 0,60 - 0,90 0,80 - 1,00 0,60 - 0,80 1,00 0,30 - 0,60 0,90 0,90 0,90 0,30 0,60 - 0,80 0,60 - 0,80 0,80 0,60-0,80 0,50 0,60 - 0,80 0,60 - 0,80 0,60 - 0,80 0,80 min 0,60 - 0,80 0,60 0,40 - 0,70

Ni

0,40 0,40 0,40 1,00 2,00 - 2,75 3,00 - 3,75 0,80 - 1,10 1,10 - 2,00 6,00 - 7,25

0,50 min 1,40 - 2,50 1,00 0,20 - 0,40

Cr

V

0,40 - 0,65 1,00 - 1,50 1,00 - 1,50 2,00 - 2,50 2,00 - 2,50 1,75 - 2,25 0,50 - 0,60 4,00 - 6,00 7,00 8,00 - 10,50 8,00 - 10,50

Mo 0,40 - 0,65 0,40 - 0,65 0,40 - 0,65 0,40 - 0,65 0,90 - 1,20 0,90 - 1,20 0,40 - 0,65 1,00 - 1,25 0,45 - 0,65 0,50 0,85 - 1,20 0,85 - 1,20

0,15

0,35

0,05

0,30 min 0,15 - 1,50 0,30 0,15 - 0,30

0,25 - 0,45 0,25 - 0,45 0,40 - 0,65 0,20 min 0,25 - 0,55 0,50

0,05

0,15 - 0,30

0,10 min 0,05 0,10 0,08 Cu: 0,30 - 0,60

Los valores individuales son máximos, salvo indicación contraria F u n d a m e n t os d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

15

La tabla 4 indica el signicado de esos dígitos y el

rango de composición química del metal aportado  por este tipo de electrodos. Por ejemplo, un electrodo especicado de acuerdo a la norma AWS 5.5 como E8018-C3, tiene el siguiente signicado: mínima

resistencia a la tracción del metal depositado de 80.000 psi (alrededor de 56 Kg/mm2 ó 550 MPa), toda posición (tercer dígito = 1) , revestimiento básico (cuarto dígito = 8) y C3 indica que es un electrodo aleado con níquel (Ni) entre 0,8 y 1,1 %. Electrodos típicos para la soldadura de aceros al carbono | E 6010: Electrodo de revestimiento celulósico aglutinado con silicato de sodio. El sodio se ioniza menos que el  potasio por lo que el electrodo funciona solo en CC;  preferentemente en polaridad positiva. Tiene buenas características operativas en toda posición, un arco

de alta energía, gran penetración, escoria muy delgada y de no fácil limpieza. Se obtiene calidad radiográca. Se  puede usar sobre chapa oxidada. Posee un potente ujo

gaseoso de protección, debido a la descomposición de la celulosa en el arco. Suele tener un revestimiento no, con factor FR=1,3-1,4. Se

aplica sobre aceros dulces en la construcción naval, puentes, tanques de almacenamiento, tuberías, etc. En muchas aplicaciones va siendo reemplazado por electrodos básicos.

E 6011: Es un electrodo celulósico, similar al E 6010,  pero aglutinado con silicato de potasio, para obtener una mayor ionización en el arco y de esta manera  poder soldar también con corriente alterna. Las aplicaciones son similares a los E 6010, pero su uso es menor. Aporta un metal con uencia y resistencia

algo mayor al E 6010. E 6012: Electrodo de revestimiento rutílico de factor FR = 1,4-1,6. Se caracteriza por una penetración mediana, arco suave, poco chisporroteo y escoria densa que cubre todo el depósito y es autodesprendible. Apto para soldar en toda posición, incluso vertical descendente hasta diámetro de 4,0 mm, debido a un contenido del 10-15 % de celulosa en su revestimiento. Opera con CA o CC (-). Deposita letes convexos, uniformes, de buena penetración.

Se usa cuando la preparación de la chapa no es muy  buena. Es un electrodo muy versátil y tiene sus  principales aplicaciones en estructuras metálicas ligeras, industria automotriz, maquinarias, tanques, carpintería metálica, etc. E 6013: Electrodo de revestimiento rutílico, similar 16

al E 6012, de factor FR = 1,5-1,7. No funciona tan  bien en posición vertical descendente, debido al menor contenido de celulosa (3-6%). Es el electrodo que deposita el cordón de mejor aspecto, con escoria densa y autodesprendible. Funciona correctamente en CA aún en equipos de baja tensión de vacío (50 V). En CC se utiliza en polo negativo. La penetración es menor que la del E 6012 por lo que resulta apto  para las aplicaciones sobre chapa na. El arco es muy suave y casi sin chisporroteo. Los letes son

cóncavos, de muy buena presentación. Se utiliza en carrocerías, carpintería, metálica, estructuras ligeras de baja capacidad portante, etc. E 7015: Electrodo de revestimiento básico y aporte de bajo hidrógeno. Desarrollado para soldar aceros al carbono en aplicaciones de alto compromiso estructural o con relativamente elevado nivel de carbono, donde los electrodos rutílicos o celulósicos pueden provocar suras en ZAC o MS.

Apto para soldar aceros de alto azufre. El arco es de penetración media, escoria pesada y vítrea, de fácil quitado. Apariencia de cordón buena, plano o levemente convexo. Operan con CC (+). Muy  buenas propiedades mecánicas, buen impacto a bajas temperaturas. Bajo nivel de impurezas en el metal depositado. Calidad radiográca.

Aptos para soldar grandes espesores. Funciona en toda posición, excepto en vertical descendente. Se utiliza en cañerías y tuberías, calderería, construcciones navales, tanques y recipientes a  presión, etc. Deben usarse solamente electrodos en la condición de resecados. E 7016: Electrodo básico de bajo hidrógeno similar al E 7015, pero apto para ser utilizado en CA y CC (+). E 7018: Electrodo básico de bajo hidrógeno similar al E 7015, con agregado de polvo de hierro ( 30%), lo que aumenta su rendimiento, facilita su manejo y mejora el aspecto del cordón depositado. Escoria más fácil de eliminar. Todos los electrodos básicos deben utilizarse con arco corto. E 7024: Electrodo rutílico con agregado de polvo de hierro (50 %) en el revestimiento. Gran rendimiento de deposición . Se puede utilizar como electrodo de contacto apoyándolo y arrastrándolo sobre la junta. Funciona con CA o CC (+); apto para soldar en  posición plana y lete horizontal. Excelente aspecto

del cordón y escoria autodesprendible. Factor de revestimiento FR = 1,8-2,2. Requieren mayores intensidades de corriente que los electrodos E 6012 y E 6013. F u n d a m e n to s d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

Movimiento del electrodo | Oscilación

El movimiento de oscilación del electrodo se utiliza  para permitir que la escoria suba a la supercie, depositar

un cordón ancho, conseguir buena penetración en los  bordes del cordón, permitir que escapen los gases y evitar porosidades. Los movimientos de oscilación más utilizados se pueden ver en la gura 8.

A | Movimiento en zig-zag B | Movimiento en media luna

Figura 9 | Movimientos de chicote o látigo

En este caso se debe alargar el arco hasta 8 mm y hacer una pausa cuando se va hacia delante, retrocediendo luego con largo de arco normal. El arco largo en el movimiento de avance reduce la penetración y la cantidad de metal depositado, al retroceder con largo de arco normal se aumenta la cantidad de metal depositado. Cuando más larga sea la

C | Movimiento en 8

 pausa, al avanzar el electrodo, más tenderá a solidicarse el cráter, pero hay que evitar que éste solidique

D | Movimiento circular 

totalmente para impedir que quede escoria atrapada en el cordón durante el retroceso.

E | Movimiento en zig-zag con detención en los bordes (permite mayor depósito en los bordes que en el centro) Figura 8 | Movimientos de oscilación.

 Movimiento de chicote o látigo

Es un movimiento en linea recta en la dirección del cordón, tal como se observa en la gura 9. Se usa para mantener la pileta líquida “caliente” mantener la pileta líquida “fria” En posición plana el movimiento de látigo permite

Posiciones de soldadura |

En la Tabla 5 se pueden observar las diferentes  posiciones básicas de soldadura para elementos estructurales planos con juntas a tope y lete.

Diseño de juntas y recomendaciones para soldar en distintas posiciones |  Juntas a tope

Soldadura de juntas a tope en posición plana Una junta a tope es la que se efectúa colocando las  piezas una contra otra, como indica la gura 10.

mantener la pileta líquida caliente y uída, consiguiendo

una buena penetración con una altura uniforme del cordón. Se efectúa moviendo el electrodo unos 8-10 mm hacia delante y luego de 3 a 6 mm hacia atrás, en dirección del cráter, dependiendo del tamaño de cordón que se desee. Al completar el movimiento hacia atrás se hace una pausa que permitirá la acumulación de material de aporte, la cual será mayor cuanto mayor sea la pausa.

Figra 10 | Junta a tope

El movimiento de látigo se utiliza en posición vertical y sobre cabeza o en soldadura de piezas de  poco espesor donde se corre el peligro de perforar el material, manteniendo la pileta líquida fría.

Hasta un espesor de 6 mm la soldadura de piezas a tope se realiza sin preparación de la junta, dependiendo la apertura (b) de dicho espesor y de si es factible o no realizar un cordón de cada lado.

F u n d a m e n t os d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

La preparación de la junta depende del espesor de las piezas a soldar.

17

Tabla 5 | Posiciones de soladura para juntas a tope y de lete

Posiciones de soldadra

18

 

Plana

 

Horizontal

   

Vertical descendente

   

Vertical ascendente

 

Sobrecabeza

Soldadra a tope

Soldadra de flete

F u n d a m e n to s d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

con cordones anchos (gura 12a) con cordones angostos (gura 12b)

En el primer caso se necesitan menos pasadas, ya que oscilando el electrodo, se busca dar una sola pasada  por capa y el espesor de cada capa resulta mayor que si el cordón no se oscila. La pasada de raíz se hace, por lo general, con un electrodo de 3 o 3,25 mm de diámetro, mientras que las restantes se hacen con 4 mm y si los espesores superan los 12 mm, puede eventualmente, realizarse una o más capas con electrodo de diámetro 5 mm. Figra 11 | Junta a tope sin preparación

Al soldar de ambos lados se debe cuidar que los cordones se superpongan para tener de esa manera una sección resistente igual al espesor de las piezas a soldar, gura 11.

Cuando los espesores son mayores que 6 mm las  piezas deben ser biseladas para permitir el acceso del material de aporte hasta la raíz de la junta a soldar. En este caso se necesitará más de una pasada, de un solo lado, para llenar la junta.

Si se usa el método de cordones estrechos o angostos, el número de pasadas es mucho mayor. Para un espesor de 10 mm, por ejemplo, es recomendable utilizar 10 pasadas en 5 capas, mientras que con cordones anchos, con 3 capas se llena la junta, utilizando electrodos de 3,25 y 4 mm de diámetro. El orden de ejecución de las pasadas es también de gran importancia. Deben realizarse de modo tal que se facilite el desprendimiento de la escoria al limpiar los cordones. Una secuencia errónea en los cordones

 puede dejar escoria incluída que afecta la calidad de la junta soldada, (gura 13).

a)

b)

Figra 12 | Junta con bisel

Siendo:

Figra 13 | Secuencia de soldadura.

a) Secuencia incorrecta | b) Secuencia correcta

Pasada; depósito realizado por uno o más electrodos,

uno a continuación del otro. Capa; suma de una o más pasadas depositadas una al

lado de la otra para obtener una altura uniforme. Sobremonta; cantidad de material que sobrepasa el

Es igualmente importante la inclinación del electrodo en las pasadas intermedias. Debe estar dirigido al vértice del ángulo formado por la supercie

espesor de la junta.

lateral del bisel y el cordón anterior, permitiendo así una  buena fusión tanto del material base como del cordón

Existen dos métodos para completar una junta biselada:

 previamente depositado (gura 14).

F u n d a m e n t os d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

19

La corriente utilizada para el cordón 4 debe ser ligeramente inferior que para las anteriores y la velocidad de avance un poco mayor. Así se evitarán socavaduras en la chapa vertical.

Figra 16 | Técnica de lete multipasada Figra 14 | Inclinación del electrodo

Para espesores gruesos se suelen preparar biseles más elaborados (en X, en V, en doble U); para dichos

 biseles también deben utilizarse las secuencias y tomar las precauciones explicadas para una junta en V.  Junta de flete en ángulo o esquina

Las soldaduras de lete son muy utilizadas y la

mayoría de ellas se ejecutan con una pieza en posición vertical y otra horizontal (gura 15).

Figra 15 | Filete en ángulo recto, esquina o T

Pero siempre que sea posible, es conveniente realizarla de modo tal que la pileta líquida quede en posición plana (gura 15b) para evitar defectos.

Si las chapas a soldar son muy gruesas, es aconsejable realizar varios depósitos estrechos para obtener el tamaño o cateto (E) del lete necesario, cuidando la secuencia de los cordones de manera tal que cada cordón sostenga al siguiente, evitando que resbale sobre la chapa horizontal (gura 16 y 17)

Figra 17 | Técnica del lete multipasada Filete de solape |

Su técnica de ejecución es similar a la soldadura de lete recto y es conveniente, siempre que sea posible,

inclinar las chapas para que la pileta líquida quede en  posición horizontal y así poder aumentar la velocidad de soldadura (gura 18).

20

F u n d a m e n to s d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

Figra 18 | Filete de solape Técnicas básicas de soldadura |

Figra 20 | Movimiento del electrodo  Encendido y control del arco

El encendido del electrodo se realizará de la siguiente forma: Por picado o golpeteo: con el electrodo vertical  producir un golpeteo sobre la chapa base. Retirar un poco el electrodo luego de golpear la chapa para establecer el arco y prevenir el pegado del electrodo (gura 19a) Por raspado: con el electrodo inclinado, raspar la chapa como si encendiera un fósforo. Apartar el electrodo luego de raspar para que no se apague (gura 19b).

 Botones de soldadura

Encender el arco picando o raspando. Cuando se establezca éste mantener el electrodo separado de la chapa a una distancia de 1,5 a 2 veces el diámetro del alambre durante unos segundos y luego extinguir el arco. Esta práctica permitirá controlar la distancia de arco a medida que se consume el electrodo.  Práctica de cordones

Encender el arco, mantenerlo con un largo de 2 veces el diámetro del electrodo y llevarlo hacia el borde de la chapa. Mantener este largo de arco por un segundo para formar la pileta líquida. Reducir el largo de arco hasta una vez el diámetro del alambre e inclinar el electrodo de 5 a 10 grados como se indica en la gura 21.

*Ø: Diámetro del electrodo Figra 19 | Encendido del electrodo  Destreza manual 

La soldadura con electrodo revestido implica para el soldador un doble movimiento de su brazo (gura 20):

Hacia abajo, para mantener el largo del arco mientras se consume el electrodo. Lateral de traslación, para la conformación del cordón. F u n d a m e n t os d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

Figra 21 | Práctica de cordones

Permitir que la pileta se ensanche 1,5 a 2 veces el diámetro del electrodo. Luego avanzar suavemente a una velocidad que permita mantener el mismo ancho del cordón en un recorrido mayor que 80 mm. Remover la escoria del cráter para prevenir las inclusiones de escoria en el enganche. Para esta operación utilizar la piqueta y el cepillo. 21

El arco debe reencenderse a 1,5 mm, usando un arco algo más largo de lo normal, se retrocede hasta el cráter para llenarlo y continuar con el avance manteniendo el largo de arco normal (gura 22).

Depositar el primer cordón cerca del borde de la chapa. Mantener el electrodo casi vertical, sin inclinación lateral. Para las pasadas subsiguientes hay que inclinar el electrodo lateralmente unos 10 a 15º (gura 23a y 23b).

Cuando se llegue al extremo de la chapa retroceder un poco. Mantener la posición hasta que el cráter se llena y alcanza la altura del cordón (gura 23c)

Remover la escoria antes de depositar el cordón siguiente. Si la escoria es dura de remover, enfriar la chapa. El solape de los cordones debe ser de aproximadamente 1/3 del cordón. Figra 22 | Técnica de enganche  Recubrimiento con cordones solapados en posición  plana |

La supercie de la soldadura tendrá un aspecto casi  plano, excepto por las aguas del cordón. La gura 24

muestra un solape correcto.

Práctica para el control del depósito de soldadura y el llenado del cráter aplicando cordones solapados sobre chapa utilizando electrodos rutílicos, celulósicos y básicos.

a Figra 24 | Solape correcto Un solape excesivo provoca una soldadura demasiado sobremontada. Un solape insuciente

 produce una depresión en forma de “V” entre los dos cordones, donde también puede quedar escoria atrapada. (guras 25).

b

c

Figra 25 | Solapes incorrectos

Figra 23 | Técnica de cordones solapados 22

F u n d a m e n to s d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

 Soldadura de flete en posición horizontal (2F)

estos casos. Siguiendo la misma secuencia se pueden depositar varios cordones.

Práctica en soldaduras de lete multipasada con

electrodos rutílicos y básicos. Presentación de la junta | Posicionar las chapas a 90º formando una T y  puntear los extremos de manera que no intereran con la soldadura, tal como se indica en la gura 26. El

 borde del alma de la T debe apoyar de manera plana sobre la cara de la otra chapa (horizontal).

Figra 27 | Secuencia de la soldadura de lete horizontal

Control de defectos | Socavado: uno de los defectos más frecuentes en lete es el socavado, que disminuye la resistencia de

la junta. Puede estar ocasionado por una corriente muy alta, una velocidad de avance muy rápida, por excesivo largo de arco o por un ángulo de manipulación del electrodo incorrecto, (gura 28a).

Distorsión angular: para evitar esta distorsión hay que puntear y jar apropiadamente las chapas.

Controlar calentamientos excesivos, permitir que la junta enfrie entre pasadas. Depositar cordones alternativamente hacia un lado y otro de la juna. Presentar las chapas en ángulo, de manera que se acomoden con las contracciones luego de soldar, (gura 28b).

Figra 26 | Presentación de una junta de lete en unión

Faltas de fusión: en la raíz, usualmente asociadas con escoria atrapada. No hay que permitir que el baño

T horizontal

de escoria se adelante al electrodo, (gura 28c).

Soldadura | Primera pasada: el electrodo debe inclinarse en la dirección de avance unos 10º, manteniendo unos 45º respecto de la chapa.

Este tipo de defecto se puede observar, únicamente, realizando un corte transversal del lete, cuyas secciones

serán pulidas y sometidas a un macro ataque, que permite revelar el perl del mismo y de esta forma la penetración

en la raíz y los lados.

Depositar los cordones en forma alternada a un lado y otro de la junta, esto minimizará la distorsión y el recalentamiento. Remueva toda la escoria luego de depositar cada cordón. Segunda y tercera pasadas | La segunda pasada de cada lado se suelda sobre la chapa horizontal para formar una base sobre la cual se depositará la tercera pasada. La tercera pasada se deposita sobre la chapa vertical. En la gura 27

se muestran los diferentes ángulos de electrodo para F u n d a m e n t os d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

Figra 28 | Defectos en la soldadura de lete 23

 Ensayo de plegado para flete Permite evaluar la habilidad para soldar lete

mediante un ensayo práctico que proporciona criterios de aceptación medibles. El mismo se aplica a letes realizados por el

soldador en todas las posiciones, no obstante, la siguiente descripción corresponde a la preparación de una probeta para el ensayo de un lete efectuado en

 posición horizontal. Presentación de la junta: formar una junta en T asimétrica, con el alma desplazada del centro del ala utilizando (gura 29):

2 chapas de espesor 6,25mm Electrodo E7018 diámetro: 3,25mm Corriente continua Electrodo positivo Rango de corriente: 100-110 A Finalmente efectuar el punteado de los extremos Soldadura: soldar solamente del lado corto. El cordón resultante debe tener un perl plano o levemente

convexo. No soldar del otro lado. El cateto debe ser de 5 mm +/- 1 mm. Interrumpir el arco en el punto medio del lete para

evaluar la capacidad para el enganche. El cordón no debe ser más angosto de lo indicado, especialmente en los comienzos y terminaciones, para evitar zonas débiles. Sumergir la junta en agua mientras está caliente para que la soldadura sea más fácil de romper.

Figra 29 | Preparación de ensayo de soldadura de lete Criterios de aceptación para el ensayo de plegado en flete

Los ensayos para la evaluación de la habilidad de un soldador, así como la calicación de procedimientos

de soldadura, serán sometidos a los criterios de 24

aceptación correspondientes al código, norma, especificación o reglamentación que, en particular, se aplique a la soldadura o conjunto de soldaduras que se realicen en un determinado componente o elemento estructural. Sin embargo, sin remitir a un documento especíco, es

 posible indicar - a modo de guía - criterios de aceptación que son coincidentes entre normas y códigos constructivos de diferentes orígenes ( ASME, API, AWS D1.1, CIRSOC, DIN, BS, Eurocodes, etc.). En la inspección visual la soldadura se considerará aceptable bajo las siguientes condiciones frente a discontinuidades: Fisuras, no se deberán observar suras superciales de

cualquier tamaño, caso contrario se considerará rechazada. Fusión, su contorno evidencia fusión completa con el metal base (ausencia de mordeduras, socavaduras, etc.), caso contrario se considerará rechazada. Inclusiones de escoria, no se visualizarán inclusiones de escoria superciales, caso contrario se considerará

rechazada. Picaduras, no deberá haber picaduras por encendido del arco fuera del cordón de soldadura, caso contrario se considerará rechazada. Porosidad, la porosidad individual no deberá exceder 1,6 mm y será menor o igual que 3,2 mm el tamaño de la porosidad combinada por cada 645 mm 2 de soldadura, caso contrario se considerará rechazada. Socavaduras, no deberán exceder 0,8 mm de ancho, 0,8 mm de profundidad y serán menores de 50 mm de largo combinado por cada 150 mm de soldadura, o 5% del espesor del metal base, lo que resulte menor, caso contrario se considerará rechazada. Por su parte, el ensayo de plegado se realizará de la siguiente forma:  Aplicar la fuerza usando una prensa o un martillo pesado hasta que la junta se rompa o doble formando un  plano, tal como se puede observar en la gura 30.

La soldadura pasará el ensayo si las chapas se doblan sin romper; si rompiera deberá satisfacer los

requerimientos siguientes para su aceptación: Fusión, debe haber fusión completa entre la soldadura y el metal base así como penetración total en la raíz de la soldadura, caso contrario se dará por rechazado el ensayo. F u n d a m e n to s d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

Calidad de la soldadura, la probeta rota no debe  presentar defectos abiertos que excedan 3,2 mm medidos en cualquier dirección de la supercie de

fractura de la probeta luego del plegado, excepto aquellas suras que se forman en los extremos de la

 probeta durante el ensayo, a menos que exista evidencia denitiva que resulten de inclusiones de escoria u otros

defectos internos.

En la gura 32a se indica el trazo a seguir,

deteniéndose en los bordes y avanzando lentamente hacia arriba. Mantener el arco corto para que no quede escoria atrapada en la raíz. El cordón debe quedar levemente convexo. Observar la forma de la escoria mientras se suelda. El espesor de la escoria ayudará a determinar el tamaño del cordón depositado. Pueden aparecer poros y cordones sobremontados si el arco es muy largo, si la velocidad de avance es rápida o si la corriente es muy baja.

Figra 30 | Forma de realizar el ensayo de lete.  Soldadura de flete en posición vertical ascendente(3F)

Técnica que permite soldar una junta en posición vertical ascendente para obtener penetración y manejo del electrodo para multipasadas. Posicionado: presentar las chapas para una junta en T y puntear los extremos. Utilice un brazo regulable u otro dispositivo de jación para posicionar la chapa en

forma vertical. La máquina de soldadura debe regularse a una corriente más baja que la utilizada para posición plana.

 

Soldadura

|

Pasada de raíz: posicionar el electrodo entre 5º y 10º de la horizontal con el arco empujando hacia arriba

a)

b)

Figra 32 | Técnica para el lete vertical.

Segunda y tercera pasadas: utilizar un movimiento angular como se muestra en la gura 32b. Detenerse en cada borde lo suciente para que la escoria se escurra y se acumule en el centro del cordón. La gura 33

indica dos procedimientos aceptados para la secuencia multipasada en posición 3F. Soldar del otro lado de la junta siguiendo el mismo  procedimiento.

(gura 31). Tomar las precauciones para asegurar buena

 penetración en la parte más profunda de la junta. Soldar oscilando en forma de “V” invertida de manera tal de observar con mayor facilidad la pileta líquida, a pesar de la gran concentración de escoria.

Figra 31 | Técnica para lete vertical, raíz F u n d a m e n t os d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

Figra 33 | Técnica para lete vertical pasada múltiple. 25

 pileta líquida para evitar que la escoria quede atrapada.  Soldadura de flete en posición sobre cabeza (4F)

Técnica que permite soldar una junta T de lete

en posición sobre cabeza para obtener penetración y manejo del electrodo en una pasada, tanto en pasada de raíz como en secuencia de pasadas múltiples. Posicionado: presentar las chapas para una junta en T y puntear. Utilizar un brazo regulable u otro dispositivo de jación para posicionar la chapa sobre

cabeza. Para la práctica utilizar una chapa de espesor igual o mayor que 6,25 mm y electrodos básicos (por ejemplo E 7018) de diámetro 3,25 mm ó 2,5 mm. Soldadura | Pasada de raíz: utilizar una posición cómoda, teniendo en cuenta, la tensión que actuará sobre los  brazos por tiempos relativamente prolongados. Una

 posición recomendada es pararse derecho junto a la  pieza a ser soldada, teniendo a la misma entre 250 a 300 mm por encima de la cabeza. Utilizando un electrodo de 3,25 mm, seleccionar en

Segunda y tercera pasadas: Iniciar la segunda  pasada con el mismo tipo de diámetro de electrodo, la misma corriente de soldadura y de forma similar a la  primera pasada o raíz, posicionando el electrodo hacia la chapa superior (horizontal) y la mitad superior de la  primera pasada, tal como se observa en la gura 35. Utilizar la misma técnica de látigo para el movimiento

hacia delante del electrodo. En la segunda pasada el electrodo será colocado de manera recta respecto de la línea entre el primer cordón y la chapa superior (horizontal) gura 35a. En cuanto a la tercera pasada se iniciará utilizando nuevamente el mismo tipo y diámetro de electrodo, la misma corriente de soldadura y posicionando el electrodo en el espacio entre la chapa vertical y el  borde inferior del segundo cordón, dividiendo en partes iguales el ángulo entre las dos chapas; también se

utilizará movimiento de látigo.

a)

b)

la máquina una corriente entre 100 y 110 A, colocar el electrodo justo sobre la esquina que forma la T, con un ángulo que divida en partes iguales (45º) el ángulo que forman las dos piezas en T de la chapa (90º), tal como se indica en la gura 34.

Figra 35 | Técnica para lete sobre cabeza multipasada.  Junta a tope en posición plana o bajo mano (1G)

Preparación de chapas (hasta 19 mm): mediante amolado, asegurar la limpieza supercial del bisel de la

chapa. Preparar el talón con una altura de unos 2 mm, amolando el ángulo vivo y eliminando las rebabas de la chapa.

Figra 34 | Técnica para lete sobre cabeza, pasada de

raíz.. Iniciar la soldadura desde el extremo izquierdo de las chapas avanzando hacia el extremo derecho. Establecer una pequeña inclinación del electrodo hacia adelante (avance por arrastre) con un ángulo aproximado entre 5º y 10º, aplicando arco corto y la técnica de movimiento de látigo (gura 34).

Mantener el arco sobre el borde delantero de la 26

Presentación de junta: posicionar las chapas enfrentadas, con una separación de 3 mm, para lo cual deberá utilizarse un alambre espaciador. Es conveniente  presentar las chapas en ángulo de manera que, cuando se distorsionen por la soldadura, compensen dicha distorsión. Puntear las chapas en un extremo y retirar el alambre próximo a ese extremo. Luego puntear el otro extremo y retirar el alambre correspondiente. (gura 36)

Quitar la escoria de los puntados. Los bordes de la junta deberán quedar bien paralelos manteniendo una separación de 3 mm.

F u n d a m e n to s d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

Pasadas múltiples: se realizarán con electrodos  básicos. Antes de depositar un nuevo cordón hay que limpiar  perfectamente el anterior para evitar las inclusiones de escoria. Llevar el electrodo oscilando de manera de asegurar la correcta fusión de los bordes,  posibilitando que el electrodo “moje” bien. Evitar los cordones excesivamente convexos que  pueden provocar defectos internos, tales como faltas de fusión e inclusiones de escoria. Figra 36 | Preparación del bisel en junta a tope para

 posición plana.  

Soldadura |

La secuencia de pasadas se indica en la gura 38.

La segunda pasada se lleva oscilando de borde a borde. La tercera pasada con poca oscilación para evitar la escoria atrapada cuando se deposite la cuarta.

Pasada de raíz: se eligen electrodos celulósicos para la pasada de raíz porque son los de mayor penetración. Particularmente para una junta soldada desde un solo lado y sin respaldo. El electrodo celulósico se debe llevar con movimiento de látigo, esto es, moviendo el electrodo hacia adelante un diámetro y retrocediendo medio diámetro. En el momento que el electrodo se mueve hacia atrás, hay que detenerlo un instante con largo de arco normal; no se debe variar el

Figra 38 | Pasadas múltiples con junta a tope.  Ensayo de plegado guiado en juntas a tope |

largo del arco en este movimiento. Cuando el electrodo avanza, la junta se debe abrir en forma de ojo de cerradura. De esta forma se garantiza la correcta fusión de la raíz. Vericar la

calidad de la soldadura inspeccionando de ambos lados. En la gura 37 se esquematiza la técnica para la raíz.

Preparación de junta: preparar las chapas biseladas mediante amolado supercial y confección del talón,

luego presentar la junta y puntear. Enfriar la pieza al aire, no utilizar agua para enfriar. Marcar o acuñar con la identicación del soldador

las dos áreas que pasarán a ser probetas de ensayo. Cortar las chapas por oxicorte como se muestra en la gura 39. Conservar los dos ejes centrales para

 prepararlos como probetas. Para ello amolar los  bordes de manera de eliminar todo resto del oxicorte. Los bordes deben quedar amolados y con las aristas redondeadas. Con las dos probetas preparadas de esta manera, amolar ambas sobremontas de la soldadura ( la cara y la raíz) hasta que queden al ras de la chapa. No hay que amolar la chapa. Las marcas del amolado deben coincidir con el eje longitudinal de la probeta. Una de

Figra 37 | Técnica de raíz para junta a tope, uso de

electrodo celulósico.

F u n d a m e n t os d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

las probetas será plegada de cara y la otra de raíz. La gura 39 indica la extracción de probetas para plegado. 27

Criterios de aceptación para el ensayo de plegado en  juntas a tope

Fusión, debe existir fusión completa entre la soldadura y el metal base y penetración total en la raíz de la soldadura, caso contrario será rechazado.

Los ensayos para la evaluación de habilidad del

Calidad de la soldadura, las probetas plegadas no deben tener defectos abiertos que excedan 3,2 mm

soldador, así como para la calicación de procedimientos

de soldadura, serán sometidos a los criterios de aceptación , norma, especicación o reglamentación que, en particular, se aplique a la soldadura o conjunto de soldaduras que se realicen en un determinado componente o elemento estructural. Sin embargo, sin remitir a un documento especíco es posible indicar

medidos en cualquier dirección sobre la supercie de

fractura de la probeta luego del plegado, a excepción de suras en los bordes producidas durante el ensayo

que no deben ser consideradas, a menos que exista evidencia denitiva que resulten de inclusiones de

escoria u otros defectos internos.

- a modo de guía - criterios de aceptación que son coincidentes entre normas y códigos constructivos de diferentes orígenes ( ASME, API, AWS D1.1, CIRSOC, DIN, BS, Eurocodes, etc.). En la inspección visual se considerará aceptable bajo las siguientes condiciones frente a discontinuidades: Fisuras, no se observarán suras superciales de

cualquier tamaño, caso contrario se considerará rechazada. Contorno, la cara expuesta de la soldadura debe ser razonablemente suave y regular. No debe haber mordeduras o socavaduras. Las sobremontas no deben exceder de 3 mm, caso contrario se considerará rechazada. Raíz, debe evidenciar fusión completa, sin excesiva penetración (3 mm máximo), caso contrario se considerará rechazada. Picaduras, no deberá haber picaduras por encendido del arco fuera del cordón de soldadura, caso contrario se considerará rechazada. Porosidad, la porosidad individual no excederá 1,6 mm y será menor o igual que 3,2 mm como  porosidad combinada por cada 645 mm 2 de soldadura, caso contrario se considerará rechazada. Socavaduras, no deberán exceder 0,8 mm de ancho, 0,8 mm de profundidad y serán menores que 50 mm de largo combinado por cada 150 mm de soldadura, o 5% del espesor total del metal base, lo que resulte menor. Caso contrario se considerará rechazada. La soldadura pasará el ensayo si se satisfacen los requerimientos siguientes para su aceptación: 28

Figra 39 | Extracción de probetas para plegado  Junta a tope en posición horizontal (2G)

Preparación de chapas (hasta 19 mm): las chapas  biseladas deben prepararse por amolado en forma similar a la descripta para la posición plana. Presentación de junta: preparar la junta de la misma manera que para la posición plana, tal como se observa en la gura 40.

Pasada de raíz: utilizar electrodos celulósicos, F u n d a m e n to s d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

trabajando a un ángulo de 90º respecto de la chapa. Aplicar el movimiento de látigo del electrodo celulósico en pasada de raíz, como se describió para la posición  plana (1G). Mantener el arco corto. Si el borde de arriba se funde en forma excesiva, inclinar el electrodo unos 5 o 10º dirigiendo el arco hacia abajo (ver gura 40). Si el arco se corta antes de

terminar la raíz, reencender en el borde del cráter.

Figra 42 | Técnica multipasada, junta a tope posición 2G  Junta a tope en posición vertical ascendente (3G)

Preparación del material: igual que para posición horizontal. Posicionado: junta vertical, a una altura en la cual  pueda trabajarse con comodidad. Figra 40 | Posicionamiento de la chapa y el electrodo

 para posición 2G Mover el electrodo hacia adelante y atrás para  precalentar la zona, luego jar y presionar el electrodo en el cráter para llenar el cordón del lado de la raíz y continuar soldando.

Segunda pasada: utilizar el electrodo básico. Soldar con el electrodo en posición horizontal usando un movimiento en “W” y deteniéndose un instante en los puntos para llenar las socavaduras (gura 41).

Pasada de raíz: con electrodo celulósico. El ángulo del electrodo es de 5º a 10º con el arco empujando hacia arriba.

Comenzar a formar la pileta líquida, luego conformar el ojo de cerradura del tamaño del electrodo (incluyendo revestimiento), tal como se observa en la gura 43a. Llenar el cráter para un cordón de un ancho de aproximadamente 4,5 mm.

Figra 41 | Técnica para segunda pasada junta a tope

 posición 2G Pasadas subsiguientes: soldar con electrodos  básicos, aplicando la misma técnica utilizada para la segunda pasada. El ángulo del electrodo debe modicarse levemente  para cada cordón según se muestra en la gura 42.

F u n d a m e n t os d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

Figra 43a | Técnica para soldadura de raíz, junta a

tope posición vertical ascendente. 29

Mover rápidamente el electrodo hacia arriba una vez su diámetro con arco corto. Mover el electrodo hacia abajo medio diámetro hasta la pileta líquida. Llenar el cráter de nuevo. Mover rápidamente el electrodo hacia arriba nuevamente para formar el ojo de cerradura y así sucesivamente (gura 43a yb).

 Junta a tope en posición sobre cabeza (4G) |

Preparación del material: igual que para la posición  plana o bajo mano. Posicionado: junta horizontal con la cara de la soldadura hacia abajo y por sobre la cabeza del soldador, a una altura que permita trabajar con comodidad. Pasada de raíz: con electrodo celulósico de 3 a 3,25 mm de diámetro y una corriente de soldadura de 100 a 110 A. Dirigir el electrodo de manera perpendicular (formando un ángulo de 90º con la junta), mantener un arco corto pero evitando el pegado o contacto sobre la raíz de la junta, la gura 45 permite observar un correcto

 posicionado y realización de la raíz de la junta. Figra 43b | Técnica para soldadura de raíz, junta a

tope posición vertical ascendente. Si el arco se corta antes de terminar la raíz, reencender en el extremo del cráter.

Es recomendable para la posición sobre cabeza que cada pasada, incluida la raíz, sea delgada evitando pasadas demasiado cargadas o de gran espesor.

Mover el electrodo arriba y abajo para precalentar la zona de la soldadura, entonces empujar el electrodo hacia el cráter para llenar el cordón del lado de la raíz y continuar soldando.

Figra 45 | Técnica para junta a tope en posición sobre

cabeza, raíz. Figra 44 | Técnica de soldadura multipasada, junta a

tope en posición vertical. Segunda pasada: soldar con una oscilación en “Z” estrecha, de borde a borde. Remover siempre la escoria antes de depositar la pasada siguiente. Pasadas subsiguientes: soldar con el mismo  procedimiento que el usado para la segunda pasada. Dejar enfriar la pieza en aire. La secuencia de  pasadas se indica en la gura 44.

30

Si la pileta líquida resulta demasiado caliente se deberá mover el elecrodo hacia los bordes de la  junta, utilizando por ejemplo, un movimiento de látigo. Una pileta demasiado calientepodría generar desprendimientos del metal aportado en estado líquido. Una vez completada la pasada de raíz, limpiar de

ambos lados y observar una adecuada penetración de la raíz en la apertura de la misma y fusión sobre ambos lados del talón. Vericar todos los detalles señalados

 para las otras posiciones de juntas a tope.   Segunda pasada: Utilizar un electrodo básico de 3 a 4 mm de diámetro, posicionar el mismo en el centro F u n d a m e n to s d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

de bisel y efectuar el avance con una suave oscilación, reteniendo ligeramente en los bordes del bisel (gura 46). Una vez completada esta pasada, limpiar  y observar la

Las causas más frecuentes del soplo magnético, fundamentalmente con el uso de la corriente continua se pueden observar en las guras siguientes:

calidad de la soldadura en forma similar que para las otras  posiciones de soldadura.

Figra 48 | Soldando en la extremidad de una pieza.

Figra 46 | Técnica para junta a tope sobre cabeza,

segunda pasada. Tercera pasada y subsiguientes: aplicar la misma técnica que para la segunda pasada (gura 47).

Figra 49 | Soldando cerca de sectores de mayor espesor.

Figura 50|

Soldando en la proximidad de la conexión de

tierra. Medidas para eliminar o disminuir el efecto del soplo magnético | Figra 47 | Técnica para junta a tope sobre cabeza,

 pasadas múltiples. 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.

Al igual que cualquier conductor de corriente eléctrica, también el arco eléctrico está sometido a un campo magnético. Al impedir la distribución simétrica de este campo magnético en el arco, ocurrirá una desviación o soplo magnético. F u n d a m e n t os d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

calentar la pieza, cuando uno de los elementos a ser soldados es de mayor espesor que el otro. cuando sea posible, utilizar corriente alterna en lugar de corriente continua. 31

Bibliografía |

ASM Handbook vol 6 : Welding, brazing and soldering, American Society of Metals, 1994. AWS Welding Handbook, vol 1, 9th edition, American Welding Society AWS Specication for carbon steel electrodes for

shielded metal arc welding, AWS 5.1, American Welding Society. AWS Specication for low alloy steel electrodes

for shielded metal arc welding, AWS 5.5, American Welding Society. AWS Structural Welding Code- Steel D1.1, American Welding Society, 2004. AWS Welding Hanbook, Vol 2, 7th edition, American Welding Society. Balley, N. Weldability of ferritic steels, Abington Publishing, England, 1992. Conarco Alambres y Soldaduras, Manual de Soldadura, Buenos Aires, 1988. FLS, Apuntes sobre enseñansa de la soldadura eléctrica, Fundación Latinoamericana de Soldadura. Houldcroft, P and John, R. Welding and cutting, Woodhead- Faulkner, England, 1988. Palma, J. y Timerman, R. Ciencia y técnica de la soldadura, tomo II, ed. Conarco, Alambres y Soldaduras S.A, Buenos Aires, 1983. Stout, R. D. Weldability of steels, WRC editor, fourth edition, N.Y., 1987. Svetsaren, Vol 59, N°1, 2004.

32

F u n d a m e n to s d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

 Apéndice A |

Los defectos de soldadura y sus posibles causas Deformación angular |

Secuencia de soldadura incorrecta o falta de restricción.

Desalineamiento |

Montaje incorrecto.

Falta de fusión |

Diseño o preparación incorrecta de la junta. Corriente de soldadura baja o excesiva velocidad de soldadura. Limpieza inadecuada de los biseles o entre cordones.

Falta de penetración |

La acumulación de escoria entre los dos lados de la  junta en la zona de la raíz, impide la fusión completa del material. Preparación de la junta o técnica de soldadura incorrecta, velocidad o muy lenta o muy rápida, corriente de soldadura muy baja. Excesivo diámetro del electrodo.

F u n d a m e n t os d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

33

Fisuras o grietas en el cráter |

Provocadas al retirar bruscamente el electrodo del  baño de fusión, tanto al terminar la soldadura como al cambiar de electrodo; sobretodo cuando se suelda con

corriente y tensión elevados, debido a la contracción  por enfriamiento rápido.

Fisuras o grietas en la raíz |

Causadas por material de mala soldabilidad o por enfriamiento muy rápido, después de la soldadura.

Fisras o grietas longitdinales y/o transversales | Utilización de un electrodo incorrecto, celulósico o

rutílico en vez de básico para la soldadura de uniones de alto compromiso estructural o de aceros de baja soldabilidad. Electrodo húmedo o mal resecado. Excesiva dilución. Fisuración en caliente provocada por excesivo nivel de impurezas (particularmente fósforo a azufre), metal  base susceptible o excesivo aporte térmico. Elevado nivel de restricción de la junta. Elevado nivel de hidrógeno en el metal de soldadura  por utilización de electrodos celulósicos o rutílicos, contaminación con grasas, aceites. Material base de baja o pobre soldabilidad, alto carbono equivalente o alta templabilidad, Elevada presencia de tensiones residuales. Enfriamiento muy rápido. Precalentamiento insuciente o inexistente.

34

F u n d a m e n to s d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

Inclusión de escoria |

Corriente de soldadura muy baja o velocidad de soldadura muy alta. En soldaduras multipasada, limpieza del cordón de soldadura anterior deciente.

Metal depositado escaso (concavidad) |

Por causa de un ángulo de trabajo inadecuado o excesiva velocidad de avance en la soldadura.

Mordeduras |

Ángulo de inclinación de electrodo incorrecto, Corriente muy alta o arco muy largo.

Poros |

Falta de limpieza de la supercie de la junta (óxido,

aceite, pintura, etc.). Arco muy largo. Electrodo básico húmedo o mal resecado.

Agrupada F u n d a m e n t os d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

Alineada 35

Refuerzo o sobremonta excesiva |

Número de pasadas excesivos. Velocidad de soldadura muy lenta.

 Apéndice B |

Rango orientativo de intensidad de corriente para el uso de electrodos revestidos.

Diámetro (mm)

E XX10 E XX11 E XX10-XX

Clasifcación IRAM-IAS o ANSI/AWS E XX12 E XX13 E XX14 E XX24

E XX15

E XX18

E XX16

E XX18-XX

65-90 100-130 130-170 180-230 230-300

45-70 70-90 100-140 130-190 180-250 230-310

Corriente de soldadura (A) 1,60 2,00 2,50 3,25 4,00 5,00 6,00

36

55-75 90-130 130-160 160-200 180-220

25-40 40-65 60-85 100-130 140-180 200-250 280-350

30-50 40-65 60-85 100-130 140-180 200-250 270-350

60-90 100-140 140-180 200-250 230-300

80-120 180-225 270-320 300-340 320-360

F u n d a m e n to s d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

Notas |

F u n d a m e n t os d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

37

Notas |

38

F u n d a m e n to s d e l a s o l d a d u r a p o r a r c o e l é c t r i c o

ATENCION | Los contenidos de esta publicación están basados en información de diferentes fuentes, algunas de las cuales han sido incluidas en la bibliografía. ESAB- CONARCO, FLS y el autor no se responsabilizan por la precisión de la información o por cualquier daño, imprevisto o indirecto,  perjuicio comercial o incidentes similares que pudieran ser causados por la implementación de medidas o acciones descriptas en esta  publicación.

SEGuRIDAD EN SOLDADuRA | la aplicación de una técnica industrial como la soldadura por arco eléctrico obliga a la aplicación de prácticas de protección adecuadas, para tal n ESAB- CONARCO y FLS recomiendan la lectura de su publicación titulada:Medidas de

Prevención en Soldadura y Corte.