Soldadura Por Arco Manual Con Electrodo Revestidos

8/14/2019 Soldadura Por Arco Manual Con Electrodo Revestidos

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Soldadura por Arco Manual con Electrodo Revestidos.Shielded Metal Arc Welding.

SMAW

Introduccin.

1. Principios Del Proceso.2. Electrodos, Fabricacin.3. Revestimientos.4. Especificaciones.5. Caractersticas Y Propiedades De Los Electrodos

Electrodos cidos.Electrodos Celulsicos.Electrodos De Rutilo.Electrodos Bsicos.Electrodos De Gran Rendimiento.

6. Seleccin Del Tipo De Corriente.7. Aplicaciones.

Soldadura Bajo Agua.Soldadura De Estructuras Metlicas Sometidas A Cargas Estticas.Introduccin.En el ao 1.904 tiene lugar en Suecia un hecho de trascendencia para el desarrollo de lasoldadura. Oscar Kjellberg descubre el electrodo recubierto y aunque la era industrial de launin soldada por arco elctrico empieza en Europa a comienzos dela dcada de los 50, ya serealizaron uniones de este tipo a principios de nutro siglo.1. Principios del proceso.En este proceso de soldadura, tambin llamado Manual Metal Arc (MMA), se caracterizaporque se produce un arco elctrico entre la pieza a soldar y un electrodo metlico recubierto.

Con el calor producido por el arco, se funde el extremo del electrodo y se quema elrevestimiento, producindose la atmsfera adecuada para que se produzca la transferencia delas gotas del metal fundido desde el alma del electrodo hasta el bao de fusin en el materialde base.En el arco las gotas del metal fundido se proyectan recubiertas de escoria fundida procedentedel recubrimiento que por efecto de la tensin superficial y de la viscosidad flota en lasuperficie, solidificando y formando una capa de escoria protectora del bao fundido.2. Electrodos, Fabricacin.El material de aportacin que se usa en el proceso MMA se conoce como electrodo y consisteen una varilla metlica, generalmente acero, recubierta de un revestimiento concntrico de fluxextruido y seco. La fabricacin de electrodos se realiza en dos lneas en paralelo: varilla o alma,y revestimiento.

Fabricacin de la varilla.La materia prima el alambrn de 6 a 8 mm de dimetro, que la siderurgia suministra en rollos obobinas, de aproximadamente 1.000 Kg. El fabricante comprueba la composicin a partir delanlisis qumico de un despunte de la bobina y posteriormente sta pasa a una devanadoraprotegida por una campana metlica, en donde el alambrn se retuerce y despende el xidoadherido en el tren de laminado en caliente. A esta etapa se le denomina decapado mecnico.Al ser la fabricacin de electrodos un proceso continuo, los extremos de cada bobina seempalman por resistencia elctrica, eliminando las rebabas de la soldadura con muela deesmeril.Seguidamente el alambrn pasa a las cajas de trefilado donde tiene lugar una reduccinprogresiva de dimetro hasta el deseado, utilizando sustancias lubricantes para facilitar laoperacin y evitar un endurecimiento del alambre, que le haga quebradizo. A continuacin sedesengrasa o se lava con agua el polvo de jabn adherido a su superficie. Los dimetros del

almo son normalmente 1.6, 2, 2.5, 3, 3.25, 4, 5 y 6 mm, siendo los ms utilizados los sealadosen negrita. Una mquina endereza y corta las varillas a un ritmo entre 580 y 1400cortes/minuto, en funcin de su dimetro.
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Fabricacin del revestimiento.

Para el revestimiento se suelen utilizar hasta cuarenta minerales y sustancias distintas, comoarena de zirconio, rutilo, celulosa, caoln, mrmol, polvo de hierro, FeSi, FeTi, FeMn, etc. Serealiza un anlisis individualizado de la calidad y composicin de estos productos.La seleccin, origen y dosificacin de cada componente que va a intervenir en la composicindel revestimiento es un secreto celosamente guardado fabricante. Una vez escogido cada

componente, se machaca y criba hasta conseguir la granulometra adecuada y se dosificamediante un programa de computadora, pasando de un sistema de tolvas especficas de cadaproducto a una tolva central, donde seguidamente se homogenizan mediante vibradoresdistribuyndose despus la mezcla en tolvas destinadas a produccin.Para aglutinar la mezcla seca y darle consistencia se agrega silicato sdico o silicato potsico.Una vez obtenida la mezcla hmeda se vierte en una prensa en donde penetra la varilla por unlado saliendo recubierta en toda su longitud por el lado opuesto. Se comprueba la excentricidaddel recubrimiento y se cepillan ambos extremos de la varilla revestida. Uno, para el ajuste de lapinza portaelectrodos y el otro, para facilitar el cebado de arco. Se marcan con la identificacindel fabricante y el tipo de electrodo segn American Welding Society, AWS.El secado previo se lleva a cabo hacindolos pasar por un horno de funcionamiento continuo,cuya temperatura se incrementa gradualmente para evitar que se agriete y se desprenda elrevestimiento. Para electrodos tipo rutilo normal, el secado previo a una temperatura es deaproximadamente 100 C es suficiente. Para electrodos bsicos, despus de este secadoprevio se pasan a hornos convencionales de aire para darles un secado final a 400-450 C, conel fin de que el contenido de H2O a 1.000 C segn AWS, sea inferior a 0,4%. De esta formanos aseguramos que el contenido de hidrgeno sea inferior a 10 cc. por cada 100 gr/metaldepositado.Posteriormente se empaquetan en cajas de cartn o metlicas. Aqullas suelen protegerse dela humedad con plstico termorretrctil. En general, debe seguirse la regla de que losmateriales de aporte deben embalarse de tal forma que no sufran deterioros, ni sehumedezcan, ni se sequen.3. Revestimientos.Composicin del revestimiento.

La composicin de los revestimientos suele ser muy compleja. Se trata generalmente de unaserie de sustancias orgnicas y minerales. En la fabricacin de la pasta para el revestimientosuelen intervenir:

xidos naturales: xidos de hierro, ilemita (50% xido frrico y 50% xido de titanio),rutilo (xido de titanio), slice (xido de silicio).

silicatos naturales: caoln, talco, mica, feldepasto...

productos voltiles: celulosa, serrn...

fundentes

productos qumicos: carbonatos, xidos...

ferroaleaciones: de Mn, Si, Ti...

aglomerantes: silicato sdico, silicato potsico.

Sin embargo, la naturaleza, dosificacin y origen de los componentes permanece en secretopor parte del fabricante que en la prctica se limita a garantizar la composicin qumica delmetal depositados y sus caractersticas mecnicas: carga de rotura, lmite elstico,alargamiento y resilencia (tenacidad).Funciones del revestimiento.

Elctrica.


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a. Cebado de arco. En general, las sustancias que se descomponen produciendo gasesfcilmente disociables exigen tensiones de cebado de arco ms elevadas, debido alcalor absorbido en la disociacin, que es un proceso endotrmico. Con corrientealterna, se necesitan tensiones de cebado ms altas. Los silicatos, carbonatos, xidosde Fe, xidos de Ti, favorecen el cebado y el mantenimiento del arco

b. Estabilidad del arco. La estabilidad del arco depende, entre otros factores, del estadode ionizacin de los gases comprendidos entre el nodo y el ctodo. Para un arco encorriente alterna es imprescindible un medio fuertemente ionizado. Por este motivo seaaden al revestimiento, entre otras sustancias, sales de sodio y de potasio.

Fsica.Una misin fundamental del revestimiento es evitar que el metal fundido entre en contacto conel oxgeno, el nitrgeno y el hidrgeno del aire, ya sea por la formacin de un gas protectoralrededor del camino que han de seguir las gotas del metal fundido y despus, mediante laformacin de una abundante escoria que flota por encima del bao de fusin.El revestimiento debe ser verstil y permitir generalmente la soldadura en todas las posiciones.En ello interviene dos factores:

a. el propio espesor del revestimiento.

b. su naturaleza, que determina la viscosidad de la escoria, que es necesaria paramantener la gota en su lugar a travs de su propia tensin superficial y para proteger elbao fundido del contacto con el aire.

El revestimiento del electrodo se consume en el arco con una velocidad lineal menor que elalma metlica del mismo. Como resultado, el recubrimiento queda prolongado sobre el extremodel alma y forma un crter que sirve para dirigir y concentrar el chorro del arco, disminuyendosus prdidas trmicas.Metalrgica.El revestimiento dispone de elementos que se disuelven en el metal fundido con objeto demejorar las caractersticas mecnicas del metal depositado.

La escoria: reduce la velocidad de enfriamiento de la soldadura por su efecto aislante;

reduce el nmero de inclusiones en la soldadura, al eliminar un gran nmero deimpurezas;

produce en el bao una verdadera micrometalurgia, desoxidando, desnitrurando,desfosforando y desulfurando el metal fundido;

aisla el bao de elementos con los que tiene gran afinidad: oxgeno, nitrgeno,hidrgeno ya sea a travs de escorias o gases protectores.

4. Especificaciones.Las especificaciones actuales de la American Welding Society a que obedecen son:

Electrodos de acero al carbono AWS-A.5.1

Electrodos de aceros de baja aleacin AWS-A.5.5

Electrodos de aceros inoxidables AWS-A.5.4

Se describir brevemente el contenido de estas especificaciones.

Electrodos de acero al carbono.Estos electrodos se clasifican de acuerdo con los criterios siguientes: Tipo de corriente a utilizar.


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Tipo de recubrimiento.

Posicin de soldadura aconsejable.

Composicin qumica del metal depositado.

Propiedades mecnicas del metal depositado.

Electrodos de aceros de baja aleacin.Estos electrodos se clasifican de acuerdo con idnticos criterios que los de acero al carbono, eincluyen las clases siguientes:

Clase A: Aceros al carbono-molibdeno.

Clase B: Aceros al cromo-molibdeno.

Clase C: Aceros al nquel.

Clase D: Aceros al manganeso-molibdeno.

Clase N: Aceros al nquel-molibdeno.

Clase G: Aceros de baja aleacin, no incluidos en las otras clases.

Electrodos de aceros inoxidables.Estos electrodos se clasifican de acuerdo con su composicin qumica, propiedades mecnicasy tipo de corriente e incluyen aceros en los que el cromo excede del 4% y el nquel no supera el37% de la aleacin.5. Caractersticas y propiedades de los electrodos

Electrodos cidos.Clasificacin AWS de electrodos para aceros al carbono: AWS-E-6020.Caractersticas especficas.

Estos electrodos contienen una adecuada proporcin de productos desoxidantes en forma deferroaleaciones, FesI, FeMn. Sin embargo, el contenido de Si en el cordn se mantiene bajopor lo que el metal aportado contiene siempre una cierta cantidad de oxgeno y, enconsecuencia, la resiliencia de la unin es solamente mediana.Escorias.

Pertenecen al sistema FeO-SiO2-MnO y contienen una gran proporcin de silicatos de Fe(fayalita) y de Mn (rodonita), as como xidos libres FeO y MnO. La reaccin es cida, o sea,disuelve los xidos bsicos, tales como el MnO. En consecuencia, gran parte del Mn sedesplaza a la escoria. Este enriquecimiento en Mn disminuye la viscosidad, proporcionando uncordn de aspecto liso y facilitando el soldeo.

La escoria de los electrodos tpicamente cidos es abundante, de color negro y adquiere alsolidificar una estructura esponjosa que tiende a hacerse ms compacta y vtrea a medida quedisminuye la acidez. Se separa con bastante facilidad. Por su abundante escoria se requieresoldar con mayor intensidad e inclinacin adecuada del electrodo, para evitar que la escoria seanticipe al metal fundido.Metal depositado.

Estos electrodos confieren al metal depositado un contenido de H2 e impurezas relativamente

alto. A menudo, el cordn contiene escorias. La soldabilidad del metal base debe ser buena,


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pues en caso contrario pueden producirse grietas en caliente. Esta susceptibilidad es funcinde la acidez de la escoria y disminuye a medida que tiende a la neutralidad.Parmetros de uso

Tensin de cebado: entre los 30 y 40 V.Tensin de funcionamiento: aproximadamente 25 V.Arco.

Son electrodos de fusin rpida, facilitada en parte por el calor que produce la oxidacin delMn. Pueden emplearse con intensidades de corriente elevadas. Se usan normalmente slo encorriente continua y electrodo unido al polo negativo.Rendimiento gravimtrico.

El rendimiento gravimtrico estndar es del 95%.

Aplicaciones.Destinados para soldar aceros normales de construccin, de resistencia inferios a 48 Kg/mm2.Se sola utilizar en juntas a tope o en V en calderera cuando se requera un buen aspecto delcordn. Tambin por su facilidad en proporcionar cordones lisos en juntas en ngulo osolapadas.En este tipo de electrodos, que hace unas dcadas dominaba el mercado, ha ido siendosustituido progresivamente por los rutilos y bsicos. En la actualidad se encuentranprcticamente en desuso, pues su cuota de consumo no alcanza el 2% del mercado espaol.

Electrodos celulsicos.Clasificacin AWS de electrodos para aceros al carbono: AWS-E-6010 (Na) y AWS-E-6011 (K).Caractersticas especficas.

En estos electrodos la celulosa, obtenida a partir de la pulpa de la madera, es el componenteprincipal. Esta sustancia orgnica se descompone por el calor desarrollados en el arco,proporcionando un gas protector que asla y protege de la oxidacin al Mn y al resto de loscomponentes. Las reacciones de reduccin se desarrollan en una atmsfera de hidrgeno quecubre el metal fundido.

Escoria.Es poco voluminosa ya que, recordemos, la proteccin del bao es esencialmente de tipogaseoso. Se desprende con facilidad.Arco.

Producen una gran penetracin gracias al hidrgeno procedente de la celulosa que el calor delarco libera. La velocidad de soldeo el elevada. Se producen, sin embargo, abundantes prdidaspor salpicaduras.Metal depositado.


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El metal depositados por estos electrodos carece prcticamente de oxgeno (O2 0,02%). Encambio, contiene una gran cantidad de hidrgeno (15-25 cm3 por cada 100 gr. de metaldepositado). La superficie del cordn es rugosa y ste se enfra rpidamente.Rendimiento gravimtrico.

El arco produce un fuerte chisporroteo, con abundantes prdidas por salpicaduras. Elrendimiento estndar suele ser inferior al 90%.Seguridad de uso.

Los electrodos celulsicos producen una gran cantidad de humos. Por ello, es recomendableevitar su uso en recintos cerrados, como el interior de calderas, cisternas, recipientes, etc. Porotra parte, lo enrgico del arco aconseja emplear con ms rigor los materiales de proteccin,tales como gorras, guantes, mandiles, polainas, etc. Los electrodos celulsicos no debenresecarse nunca.Aplicaciones.

Aunque son adecuados para soldar en todas las posiciones, se suelen emplear exclusivamentepara soldar tubera en vertical descendente, porque:

producen muy poca escoria.

se manejan con facilidad.

consiguen una buena penetracin en el cordn de raz, en esta posicin.

Su uso se est generalizando en oleoductos, y gasoductos en donde resulta ventajoso soldaren todas las posiciones, sin cambiar los parmetros de soldeo. Tambin son adecuados enaplicaciones en donde se pretenda conseguir una buena penetracin.Electrodos de rutilo.Clasificacin AWS de electrodos para aceros al carbono: AWS-E-6012 (Na) y AWS-E-6013 (K).Caractersticas especficas.

El principal componente de estos electrodos es el rutilo, mineral obtenido a partir de menas queen su estado natural contienen de un 88-94% de TiO2. Tambin puede extraerse de la ilemita,mineral compuesto por un 45-55% de TiO2 y el resto de Fe2O3. La proteccin en estoselectrodos la proporciona la escoria.Escorias.

Pertenecen al sistema TiO2-FeO-MnO que dan como resultado titanatos de hierro o titanatoscomplejos. La escoria, de aspecto globular o semiglobular, tiene la viscosidad adecuada parapermitir la soldadura de elementos con ajuste deficiente o cuando entre los bordes a unir existeuna distancia excesiva, resultando los electrodos de rutilo idneos en la soldadura condefectuosa preparacin de juntas. La escoria se elimina con facilidad.

Metal depositado.


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Contiene un buen nmero de inclusiones. El nivel de impurezas es intermedio entre el quepresentan los electrodos cidos y los bsicos. El contenido de hidrgeno puede llegar afragilizar las soldaduras. El contorno de las costuras en ngulo oscila entre convexo en el AWS-E-6012 a prcticamente plano en el AWS-E-6013. en cualquiera de los casos, el cordnpresenta un buen aspecto.

Arco.

Fcil encendido y reecendido, incluso con elevadas tensiones de vaco en la fuente decorriente. La pequea proporcin de celulosa del revestimiento permite una elevada intensidadde corriente. La cantidad de elementos refractarios del recubrimiento origina un arco tranquilo,de mediana penetracin.Parmetros de uso.

Tensin de cebado: entre 40 y 50 V.Se emplean con corriente alterna o con corriente continua, en ambas polaridades.

Rendimiento gravimtrico.

El rendimiento gravimtrico estndar est comprendido entre el 90 y el 100%.Aplicaciones.

Estos electros, fciles de encender y reencender, poco sensibles a la humedad, escasassalpicaduras y favorable eliminacin de escoria, que permiten una razonable velocidad desoldeo constituyen una gama de consumibles muy apreciada.

Resultan por su fcil manejo en cualquier clase de montaje, la escasa influencia de lascondiciones ambientales y por ser adecuados para emplearse en todas las posiciones, idneospara todo tipo de soldaduras siempre que no se requiera una elevada tenacidad. Losprincipales campos de aplicacin son las estructuras metlicas, en construcciones de calderasy construcciones navales.Electrodos bsicos.Clasificacin AWS de electrodos para aceros al carbono: AWS-E-7015 (Na) poco frecuentes yAWS-E-7016 (K) muy utilizadosCaractersticas especficas.

Los componentes principales son el carburo clcico y el fluoruro clcico. El revestimiento, queno contiene celulosa ni arcilla, proporciona un gas protector a base de CO2 procedente delmrmol y del fluoruro de silicio formado a partir de la fluorita e espato flor, en reaccin con elSiO2. Funden a temperaturas muy elevadas (aprox. 2.000 C), razn por la cual necesitan unfundente en su composicin, como el espato flor.La elevada proporcin de TiO2 y de silicato potsico, permiten su uso en corriente alterna. Sonfuertemente higroscpicos, por lo que precisan de ciertas precauciones para evitar que unaretencin de humedad origine porosidades en el metal depositado y fisuraciones bajo el cordnen el soldeo de aceros ferrticos de alta resistencia o lmite elstico.Escorias.


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Pertenecen a los sistemas CaO-SiO2, 2CaO-SiO2 y 3Cao-SiO2. La escoria es poco abundante,de color pardo y aspecto brillante. Su fluidez se controla agregando espato flor alrevestimiento. Sube a la superficie con rapidez por lo que son poco probables las inclusiones.Se elimina con menos facilidad que la de los otros tipos de electrodos.Arco.

En general, la velocidad de fusin no es elevada ni tampoco soportan grandes intensidades decorriente. Ofrecen una velocidad de soldeo razonable en posicin horizontal o cornisa y msrpida en vertical ascendente, porque es esta posicin admiten una intensidad de corriente msalta que otros electrodos.La longitud de arco es ms corta que en el caso de los rutilos. La tensin de cebado eselevada, aprox. 65 V. Por esta razn, algunos fabricantes proceden a impregnar de grafito,excelente conductor elctrico, uno de los extremos del electrodo, para facilitar de esta manerael encendido del arco. Los bsicos son ms difciles de manejar que los otros electrodos.Rendimiento gravimtrico.

Oscila en torno al 110%.Metal depositado.

En el momento de la fusin se produce una verdadera micrometalurgia, con fijacin deelementos metlicos en el metal fundido. Pueden obtenerse as, por adicin de elementosadecuados tales como Mn, Cr, Ni, Mo, etc. soldaduras de elevadas caractersticas mecnicas yde alta resistencia contra determinados agentes corrosivos. El metal depositados se encuentraprcticamente exento de impurezas, libre de hidrgeno ( H2 10 ppm) y de porosidad, si elrevestimiento est seco. Posee adems una elevada capacidad de deformacin ( aprox. 30%)y presenta una alta tenacidad.

Precauciones especficas.Si el electrodo, por su higroscopicidad, ha captado humedad deposita un metal poco dctil y, endeterminadas circunstancias, propenso a fisuracin bajo el cordn. Para evitar ambosfenmenos, los electrodos bsicos que hayan estado expuestos a un ambiente hmedo, debensecarse siguiendo estrictamente las recomendaciones de su fabricante.La temperatura de secado en horno o estufa y el tiempo necesario de permanencia a esatemperatura deben ser los adecuados a la composicin del revestimiento, que slo el fabricanteconoce la exactitud. En efecto, la humedad absorbida se encuentra en forma de hidrato lo querequiere temperaturas elevadas para extraer el agua atrapada en los cristales.

Aplicaciones.

El campo de aplicacin es muy amplio. Una de las ventajas de los electrodos bsicos es quepueden eliminar el S por su reaccin con el Mn, formando compuestos que pasan a la escoria,por lo que la soldadura realizada con este tipo de electrodos muestra una gran resistencia alagrietamiento en caliente.El metal depositado es poco sensible a la fisuracin, incluso en soldadura sometidas a fuertestensiones de embridamiento por condiciones de rigidez. Se utilizan ampliamente en lasoldadura de estructuras metlicas, recipientes sometidos a presin, construccin naval ymaquinaria. Para resolver el problema de su fuerte higroscopicidad, actualmente se estn

desarrollando electrodos bsicos menos propensos a captar humedad: electrodos LMA (LowMoisture Absortion).


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Electrodos de gran rendimiento.Clasificacin AWS de electrodos para aceros al carbono: AWS-E-6027 (cido), AWS-E-7014(rutilo), AWS-E-7018 (bsico), AWS-E-7024 (rutilo) y AWS-E-7028 (bsico).Caractersticas especficas.

Se denominan electrodos de gran rendimiento aquellos que, cualquiera que sea la naturalezade la composicin de su revestimiento, tienen un rendimiento gravimtrico superior al 130%. Sien los electrodos clsicos, como acabamos de ver, el rendimiento suele oscilar entre el 80% y100%, con esta clase de electrodos se puede llegar hasta el 240%.El rendimiento de un electrodo viene dado por la relacin del peso del metal depositados alpeso de la varilla fundida. La norma UNE-14.038 versa sobre la determinacin del rendimientode los electrodos. En general, para su evaluacin se desprecian 40 mm de su longitud,aproximadamente igual a la parte desnuda del alma que se aloja en la pinza portaelectrodos de450 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 ao1.947, aadiendo polvo de Fe al revestimiento. Parece lgico suponer que la posicinsobremesa es la ms fcil y favorable para la soldadura. En efecto, en esa posicin el metalfundido se beneficia de la fuerza de la gravedad y se pueden conseguir las mximasvelocidades de deposicin. Despus de sta, la ms ventajosa es la horizontal en ngulo. Porla economa que supone soldar en ambas posiciones se han desarrollado electrodosespecficos que nicamente pueden emplearse en estas posturas de soldeo. Pertenecen a estegrupo aquellos electrodos cuya penltima cifra en su designacin AWS es un 2. Se les llamatambin electrodos de contacto. El rendimiento de un electrodo, en general, es funcin de lanaturaleza del revestimiento, del dimetro y de la intensidad de la corriente.Aplicaciones.

Estos electrodos requieren altas intensidades de soldeo para lograr fundir, adems del alma, elpolvo de Fe agregado a su revestimiento, por lo que resulto necesario fuentes de energapotentes. Se seleccionan para reducir costes en soldadura, tanto en construccin naval comoen talleres de calderera pesada.

Los electrodos de contacto se emplean en soldadura por gravedad mediante unos aparatosmecnicos. En los astilleros, cada operarios puede controlar 2-4 aparatos simultneamente.Los electrodos bsicos de gran rendimiento con elevadas caractersticas mecnicas sonutilizadas en construccin off-shore y calderera pesada, donde se exigen altos valores deimpacto a baja temperatura.6. Seleccin del tipo de corriente.La clase de corriente depende fundamentalmente del tipo de electrodo que se va a utilizar. Apesar de que la corriente continua es la ms comn, la amplia gama de electrodos actualmenteen el mercado, que deben utilizarse con corriente alterna han hecho que crezca el uso de estetipo de corriente.

El coste de la energa con corriente alterna es menor que con corriente continua perorepresenta una parte poco relevante del coste total de soldadura, no siendo un factor decisivola seleccin del tipo de corriente.Comparacin entre uso de corriente continua y alterna.


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Caractersticas Corriente continua Corriente alterna

Prdida de tensin en cables Grande

Los cables han de ser tancortos como sea posible

Pequea

Preferible para soldar a grandistancia de la fuente.

Electrodos Son vlidos todos los tipos deelectrodos.

El revestimiento debe contenersustancias que restablezcan elarco.

Encendido del arco Fcil. Ms difcil sobre todo enelectrodos de pequeo dimetro.

Mantenimiento del arco Fcil. Ms difcil, excepto cuan seutilizan electrodos de granrendimiento.

Efecto de soplo Muy sensible, sobre todocuando la soldadura est cercade extremos de la pieza. Elefecto se incrementa con laintensidad.

Es raro que se produzca. Laalternancia de ciclos neutralizalos campos magnticos.

Salpicaduras Porco frecuentes. Ms frecuentas, debidas a lapulsacin.

Posiciones de soldeo Ms fcil de usar> para soldaduras desecciones gruesas.

Fcil de usar en cualquierposicin si se dispone delelectrodo adecuado.

Soldadura de hojas metlicas Preferible. Si no se acta con granprecaucin, se puede deteriorar

el material debido a la dificultadde encendido del arco.

Soldaduras de seccionesgruesas

Rendimiento bajo. Preferible pues al poder utilizar un mayor dimetro del electrodoy ms intensidad de corriente,se logran altas tasas derendimiento

7. Aplicaciones.

El proceso SMAW se utiliza por su versatilidad en una amplia gama de aplicaciones tanto entaller como en obra en la soldadura de materiales de espesor superior a 1,5 mm. Los sectoresde mayor aplicacin son la construccin naval, de mquinas, estructuras, tanques y esferas dealmacenamiento, puentes, recipientes a presin y calderera, etc. La seleccin de loselectrodos tiene una influencia decisiva en la calidad y el coste de la soldadura.Para el usuario, es muy importante disponer de una correcta relacin de electrodos confinalidades especficas. En este sentido, los catlogos y folletos que editan los fabricantessuelen contener informacin hacer de dimetros, parmetros de uso, revestimientos yprecauciones sobre el almacenaje y funcionamiento de cada uno de sus productos. Seexpondr a continuacin dos aplicaciones, la primera por su novedad y la segunda por logeneralizado de su uso.SOLDADURA BAJO AGUA.Introduccin.


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Los propietarios de instalaciones marinas saben por experiencia que la soldadura realizada porbuzos en contacto con el agua ofrece una deficiente calidad desde el punto de vistametalrgico. En aquellas condiciones, es muy difcil cumplir las exigencias de la especificacin1104 del American Petroleum Institute, API.

La idea de soldar en seco en una cmara hiperbrica fue el resultado de los experimentosllevados a cabo por EDWIN LINK en el ao 1.966. El objetivo era conseguir una soldadura enun ambiente a presin superior a la atmosfrica, o hiperbrico, que pudiese satisfacer losrequisitos de la API 1104. Desde esa fecha, el proceso ha evolucionado y est sujeto acontinuos avances en cuanto a desarrollo de nuevas tcnicas y equipos.Definicin.La soldadura hiperbrica es un proceso de soldadura realizada en seco y a presin ligeramentesuperior a la columna de agua correspondiente a la profundidad a la que se est trabajando yen la que el soldador opera en seco dentro de una cmara o habitculo dotada con un sistemade mscaras orales/nasales diseado especialmente para soldadores, mecanismo de expulsin

de gases, iluminacin y control del ambiente junto con el equipamiento tpico inherente a laoperacin a practicar.Proceso de soldadura.Las primeras soldaduras se hicieron totalmente con el proceso TIG. Recientes investigacionesaconsejan como mejor combinacin, TIG para la pasada de raz y SMAW para las pasadas derelleno. Hasta el momento se han desechado otros procesos de soldeo a causa de los reducidodel recinto y la necesaria operatividad del soldador.Debido a la precisin en el interior de la cmara hiperbrica y a su elevada humedad relativa,esta soldadura presenta variables que la hacen distinta a la realizada en condiciones

atmosfricas estables. Estas variables son:

Modificacin de la estructura del arco elctrico, siendo necesario una mayor tensinpara mantener su estabilidad.

Mayor penetracin.

Mayor produccin de escoria.

Mayor produccin de humos, que dificultan la visibilidad. A profundidades de 75 m ymayores llegan incluso a impedir la observacin del arco.

Velocidades de enfriamiento elevadas debido al alto poder refrigerante de la mezcla degas helio que se utiliza para presurizar la cmara.

Cuando se suelda por el proceso de SMAW se producen fenmenos de difusinqumica que influyen en las reacciones metalrgicas en el sentido de aumentar el

contenido en C y disminuir el de Mn y Si.


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Mayor absorcin de gases por el metal fundido, por soportar una presin mayor.

Equipo necesario.

El equipo para la realizacin de este tipo de soldadura consiste en:Una habitacin de chapa de acero totalmente soldada llamada cmara hiperbrica. Estecompartimiento posee los medios necesarios para poder alinear las tuberas a reparar o unirlaspor medio de tenazas accionadas con dispositivos hidrulicos.La cmara se encuentra centrada entre el mecanismo de tenazas y est provista de tanqueslaterales de flotacin. Estos tanques se utilizarn para la maniobra de inmersin y estabilidaddel conjunto. Por medio de juntas especiales se sella el compartimiento y se procede al vaciadode agua. Dentro de la cmara se mantiene una atmsfera inerte para eliminar el peligro deincendio. Los soldadores respiran una mezcla de gases a travs de un sistema de mscaras.El sistema est conectado a la superficie por medio de una manguera, a modo de cordnumbilical, por donde se envan a la mscara gases para la respiracin, gases para el soldeo ypara el precalentamiento de la junta cuando sean necesarios, energa elctrica parailuminacin, comunicaciones telefnicas y energa para la soldadura. Existe un mdulo decontrol en la superficie para coordinar todas las fases y operaciones y vigilar el estado fsico delos soldadores. Normalmente, estas cmaras se fabrican de forma que sean fcilmentetransportables por camin, ferrocarril, avin, etc.Montajes y reparacin de tuberas y plataformas.Las plataformas marinas de extraccin de crudo de petrleo, estructuras y lneas submarinasque se hayan y necesitan reparaciones o modificaciones a causa de deformaciones debidas a

colisiones, efectos climatolgicos u otros factores, se pueden reparar utilizando las cmarashiperbricas.Estos compartimientos se construyen de acero y se sitan empernados y sellados alrededor dela tubera o estructura. Para contrarrestar la tendencia a la flotabilidad de la cmara se utilizancables de sujecin, tenazas o partes fijas o lastre, en funcin de la geometra del conjunto.Una reparacin tpica incluye:

corte y preparacin de bordes;

empalme por soldaduras en ngulo o a tope;

amolado para la eliminacin de la escoria.

Normalmente se emplea soldadura TIG para la primera pasada y soldadura con electrodosmanuales de bajo contenido de hidrgeno o bsicos para el relleno del resto de la junta. Lassoldaduras en ngulo se realizan exclusivamente por SMAW. El proceso TIG, aunque mslento, facilita un buen ajuste y produce una soldadura de buena calidad. El proceso de

soldadura SMAW se emplea por su facilidad de aplicacin, por el poco equipamiento pues aqula libertas de movimientos es esencial y fundamentalmente por su rapidez.


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Campo de aplicacin.Actualmente las tcnica de cmara hiperbrica o soldadura bajo presin con medios humanosllegan hasta los 200 m de profundidad. Por los ensayos realizados se prev que el lmite deutilizacin puede estas en los 300 m pues por el momento a mayor profundidad los problemasmetalrgicos y la utilizacin de buzos las hacen inviables, debiendo acudirse a otras tcnicas.

SOLDADURA DE ESTRUCTURAS METLICAS SOMETIDAS A CARGAS ESTTICAS.En la construccin de naves industriales a base de estructuras metlicas el autor recomiendaseguir la Norma UNE-14.035 para el clculo de los cordones de soldadura. Cuan la estructurapueda prefabricarse en taller, es posible la utilizacin de los procesos GMAW y SAW, que porsu automatismo presentan ventajas econmicas. Si ha de construirse en obra, es inevitable eluso total o parcial del proceso SMAW.Desde el punto de vista constructivo, es tcnicamente aceptable el uso de electrodos de rutilo,que presentan ventajas de rapidez y economa sobre los electrodos bsicos, aunque estos

ltimos son aconsejables si se exige una buena tenacidad a las uniones soldadas, de acuerdocon la climatologa del lugar de emplazamiento o las cargas dinmicas asociadas a lasustentacin de la estructura. Ante la dificultad de realizacin de ensayos no destructivos, serecomienda utilizar una garganta mnima de 5 mm para aseguras la fusin.Asimismo, resulta una buena prctica aadir 1mm como mnimo a la garganta resultante delclculo, en concepto de sobreespesor disponible para corrosin durante la vida de laestructura.

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Soldadura Por Arco Manual Con Electrodo Revestidos