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ELECTRODOS

Paola Andrea Alba CorreaProcesos de ManufacturaSeptiembre 21 de 2009Fundacin Universitaria Los Libertadores

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Electrodos, Fabricacin.

El material de aportacinque se usa en el procesoMMA se conoce comoelectrodo y consiste en unavarilla metlica,generalmente acero,recubierta de unrevestimiento concntrico de

flux extruido y seco.La fabricacin de electrodosse realiza en dos lneas enparalelo: varilla o alma, y

revestimiento.

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Fabricacin de la varilla.

La materia prima elalambrn de 6 a 8 mm dedimetro, que lasiderurgia suministra en

rollos o bobinas, deaproximadamente 1.000Kg. El fabricantecomprueba la composicina partir del anlisis

qumico de un despuntede la bobina yposteriormente sta pasaa una devanadoraprotegida por una

campana metlica, endonde el alambrn se

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A esta etapa se ledenomina decapado

mecnico. Al ser lafabricacin deelectrodos un procesocontinuo, los extremosde cada bobina seempalman porresistencia elctrica,eliminando lasrebabas de la

soldadura con muelade esmeril.

Fabricacin de la varilla.

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Seguidamente el alambrn pasa alas cajas de trefilado dondetiene lugar una reduccinprogresiva de dimetro hasta eldeseado, utilizando sustanciaslubricantes para facilitar laoperacin y evitar unendurecimiento del alambre,que le haga quebradizo. Acontinuacin se desengrasa ose lava con agua el polvo de

jabn adherido a su superficie.Los dimetros del almo sonnormalmente 1.6, 2, 2.5, 3,3.25, 4, 5 y 6 mm, siendo losms utilizados los sealados ennegrita. Una mquina enderezay corta las varillas a un ritmo

Fabricacin de la varilla.

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Fabricacin del

Revestimiento.

Para el revestimiento se suelen utilizar hastacuarenta minerales y sustancias distintas,como arena de zirconio, rutilo, celulosa,caoln, mrmol, polvo de hierro, FeSi, FeTi,FeMn, etc. Se realiza un anlisis

individualizado de la calidad y composicin de

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La seleccin, origen ydosificacin de cadacomponente que va aintervenir en la composicindel revestimiento es unsecreto celosamenteguardado fabricante. Una vezescogido cada componente,se machaca y criba hastaconseguir la granulometraadecuada y se dosificamediante un programa decomputadora, pasando de unsistema de tolvas especficasde cada producto a una tolvacentral, donde seguidamentese homogenizan mediantevibradores distribuyndose

Fabricacin del

Revestimiento.

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Para aglutinar la mezcla seca y darle consistenciase agrega silicato sdico o silicato potsico.Una vez obtenida la mezcla hmeda se vierteen una prensa en donde penetra la varilla porun lado saliendo recubierta en toda su longitudpor el lado opuesto. Se comprueba laexcentricidad del recubrimiento y se cepillan

ambos extremos de la varilla revestida. Uno,para el ajuste de la pinza portaelectrodos y elotro, para facilitar el cebado de arco. Semarcan con la identificacin del fabricante y eltipo de electrodo segn American WeldingSociety, AWS.

Fabricacin del

Revestimiento.

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El secado previo se lleva a cabohacindolos pasar por un horno defuncionamiento continuo, cuyatemperatura se incrementagradualmente para evitar que seagriete y se desprenda elrevestimiento. Para electrodos tiporutilo normal, el secado previo auna temperatura es deaproximadamente 100 C es

suficiente. Para electrodos bsicos,despus de este secado previo sepasan a hornos convencionales deaire para darles un secado final a400-450 C, con el fin de que elcontenido de H2O a 1.000 C segn

AWS, sea inferior a 0,4%. De estaforma nos aseguramos que el

Fabricacin del

Revestimiento.

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Posteriormente seempaquetan en cajasde cartn ometlicas. Aqullassuelen protegerse dela humedad conplstico termorretrctil. En general,

debe seguirse la reglade que los materialesde aporte debenembalarse de talforma que no sufrandeterioros, ni se

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Revestimiento.

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Composicin delrevestimiento.

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

xidos naturales: xidos de hierro, ilemita (50% xido frricoy 50% xido de titanio), rutilo (xido de titanio), slice (xidode 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.

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Funciones del

revestimiento.Elctrica.

a. Cebado de arco. En general, las sustancias que sedescomponen produciendo gases fcilmente disociables

exigen tensiones de cebado de arco ms elevadas, debido alcalor absorbido en la disociacin, que es un procesoendotrmico. Con corriente alterna, se necesitan tensionesde cebado ms altas. Los silicatos, carbonatos, xidos de Fe,xidos de Ti, favorecen el cebado y el mantenimiento delarco.

b. Estabilidad del arco. La estabilidad del arco depende,entre otros factores, del estado de ionizacin de los gasescomprendidos entre el nodo y el ctodo. Para un arco encorriente alterna es imprescindible un medio fuertementeionizado. Por este motivo se aaden al revestimiento, entreotras sustancias, sales de sodio y de potasio.

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Fsica.El revestimiento debe ser verstil y permitir generalmentela soldadura en todas las posiciones. En ello interviene dosfactores:

a.El propio espesor del revestimiento.b.b. Su naturaleza, que determina la viscosidad de laescoria, que es necesaria para mantener 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 conuna velocidad lineal menor que el alma metlica del mismo.Como resultado, el recubrimiento queda prolongado sobre elextremo del alma y forma un crter que sirve para dirigir y

concentrar el chorro del arco, disminuyendo sus prdidas

Funciones del

revestimiento.

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Metalrgica.El revestimiento dispone de elementos que se disuelven en el

metal fundido con objeto de mejorar las caractersticasmecnicas del metal depositado.

La escoria:

reduce la velocidad de enfriamiento de la soldadura por suefecto aislante;

reduce el nmero de inclusiones en la soldadura, al eliminarun gran nmero de impurezas;

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

asla el bao de elementos con los que tiene gran afinidad:oxgeno, nitrgeno, hidrgeno ya sea a travs de

escorias o gases protectores.

Funciones del

revestimiento.

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Las especificaciones actuales de la AmericanWelding 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

Especificaciones.

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Para tener en cuenta

Decapado Mecnico: Eliminacin por mtodosabrasivos o qumicos de las impurezas opinturas que presenta una superficie.

Trefilado: Se entiende por trefilara laoperacin de conformacin en fro consistenteen la reduccin de seccin de un alambre ovarilla hacindolo pasar a travs de un orificiocnico practicado en una herramienta llamadahilera o dado. Los materiales ms empleados

para su conformacin mediante trefilado son elacero, el cobre, el aluminio y los latones,aunque puede aplicarse a cualquier metal oaleacin dctil.