MANUAL DEL SOLDADORINDICE

Introduccin 1Identificacin del Material a Soldar 2Pruebas para Identificar Metales 4Propiedades de los Metales y Aleaciones 5Tipos de Uniones y Posiciones 7

8Puntos Importantes para obtener una buena soldadura 11Medida yAmperaje de un Electrodo 12

Especificaciones y Clasificacin de Electrodos 14Clasificacin de Electrodos segn AWS-ASTM 14Tabla No. 1

Sistema AWS para clasificacin de Electrodos 15Tabla No. 2

Interpretacin de la ltima cifra en laclasificacin AWS, para electrodos 16Electrodo de Acero Aleado 17

Tabla No. 3Electrodo de aleacin en los aceros aleados 18Electrodos de Acero Inoxidable 18Defectos ms comunes en la soldadura de Arco, causas y Soluciones 19

Procedimientos para soldar con electrodo de Acero Dulce 23Procedimientos para soldar Acero Inoxidables 25Procedimientos para soldar Hierro Fundido 28Algunos consejos para obtener mejores uniones 33

35Soldadura de Arco con Atmsfera Protectora de Gas Inerte 41

43Soldadura de aceros Inoxidables en el Proceso TIG 46Soldadura de Aluminios TIG 47Electrodo de Tunsgteno 47

Tabla No. 5Recomendaciones generales de soldadura TIG 48

PAG

SISTEMAS DE SOLDADURA POR ARCO MANUAL

SOLDADURA DE REVESTIMIENTO DUROS Y RECUPERACION DE PIEZAS

PROCESOS TIG

SISTEMA MIG

SOLDADURA ELECTRICA DE ARCO SUMERGIDOVARIOS *

SOLDADURA A GAS

CORTE POR PLASMA

TABLAS

49Descripcin del Proceso 49Tipos de Transferencia de metal en el Proceso MIG 51Ventajas del Proceso MIG 52Problemas ms frecuentes y como solucionarlos 53

Table No. 6Recomendaciones generales, soldadura MIG 55

56

* Clculo de Consumo de Electrodos 58* Fuente de Poder 61

Interpretacin de las especificaciones de lasmquinas soldadoras 62

* Recomendaciones para almacenar electrodos 63* Tabla No. 7

Condiciones generales de Almacenamiento 6465

Descripcin del Proceso 65Ventajas y Aplicaciones del Proceso 65Procedimientos Bsicos de soldadura 66Mtodos de Soldadura a Gas 67

Tabla No. 8Seleccin de boquilla para soldar con oxiacetileno69

Tabla No. 9Seleccin de boquilla para cortar con oxiacetileno 69Normas de Seguridad en el manejo de Gases 70

72Descripcin del Proceso 72Ventajas del corte por plasma 73Comparacin de Velocidad de Corte(Plasma-ocetileno) 75

Tabla No. 10Gua para seleccin de calibre del cable parasoldadura elctrica 76

Tabla No. 11Punto de fusin aproximado de metales 76

Tabla No. 12Gua para seleccin del tono del lente de proteccin 77

Tabla de equivalencias 78Equivalentes decimales y mtricos de fracciones de Pulg. 83

INTRODUCCION

OXGASA consciente de la necesidad de capacitarnosms y mejor en la interesante rea de la soldadura, editael presente Manual, con el propsito de constituirse enuna gua bsica de consulta, para las personas que sededican a esta actividad.

La soldadura es uno de los procedimientos de unin depiezas metlicas ms utilizados por todas las ventajasque ofrece. La importancia de la soldadura alcanza todaslas ramas de la industria, desde puertas, balcones,pupitres hasta la construccin de puentes, torres, etc.

El objetivo de soldar es unir dos o ms piezas metlicasde igual o de distinta naturaleza de una manera perfecta,por medio de la aplicacin, por lo general, calor de talmanera que los metales soldados conservan laspropiedades mecnicas (resistencia, resiliencia, dureza,etc.) y las propiedades qumicas del metal base(resistencia a la corrosin, etc.).Para lograr soldaduras de calidad, el soldador debeconocer las propiedades y comportamiento de losmetales y aleaciones desde el punto de vista de lasoldabilidad.

Por lo que recomendamos que cualquier consulta quetenga sobre este fascinante tema, no dude en hacerla acualquiera de nuestros representantes de ventas quientendr el agrado de responder o canalizaradecuadamente.

En OXGASA, nos hemos especializado en esta rea yestamos CON DESEOS DE SERVIRLE en cualquierade nuestras oficinas, proporcionando solucioneseficientes, oportunas y una atencin personalizada.

1

IDENTIFICACION DEL MATERIAL A SOLDAR

Para producir una buena soldadura, es necesario conocer lacomposicin del metal que ser soldado. A continuacin se presentanalgunos ensayos prcticos que se pueden hacer en el taller paraidentificar el tipo de metal.

ENSAYO DE APARIENCIAEste ensayo incluye caractersticas tales como: el color y laapariencia del maquinado, as como de las superficies nomaquinadas. El color puede distinguir muchos metales tales como:cobre, aluminio y magnesio. El prfil, la forma y el uso del metal sontambin tiles para identificarlos.

ENSAYO DE DUREZASe busca determinar que tanto es la resistencia que opone un mate-rial al ser trabajado, la prueba ms comn es el de la lima o broca,identificando el grado aproximado de dureza o el tipo de material. Esmuy importante para identificar los aceros de las fundiciones o hierrofundido.

El acero cuando es taladrado la viruta (el material desprendido delcorte) es en forma de rizos cuando es un acero suave, en pequeostrozos cuando es duro y poca o nada penetracin cuando es un aceroalto en carbono.

Por el contrario el hierro fundido la viruta es en forma de polvo por elcarbono en forma de grafito que esta presente.

ENSAYO MAGNETICOUn pequeo imn de bolsillo puede usarse para esto, es una pruebaadecuada cuando los materiales tienen pintura u xido. Por lo generallos metales ferrosos son magnticos, exceptuando los aceros almagneso y los materiales no ferrosos (aluminio, bronce, latn, etc.)no son magnticos.

ENSAYO DEL CINCELPara este ensayo se requiere un cincel y un martillo, estos se usanen el borde del material que esta siendo examinado, ya sea que elmaterial se rompa fcilmente, continuamente o se quiebre, todasson indicaciones del tipo de material.2

ENSAYO DE FRACTURASe usa un pequeo pedazo de metal. La facilidad con la que serompe es una indicacin de la ductibilidad de los materiales. Laapariencia de la fractura es una indicacin de su estructura.

ENSAYO DE LA LLAMA O ANTORCHAPara este ensayo se requiere de viruta del metal a probar. Se usauna alta temperatura para verificar la tasa de fusin, la aparienciadel metal fundido y de la escoria, y la accin del metal fundido bajo lallama.

ENSAYO DE LAS CHISPASEs muy popular y confiable. Para la identificacin de los distintosaceros. Lo que se requiere es de una esmeriladora y que estcolocada bajo una debida luz pues lo importante es el color de lachispa.

Los materiales no ferrosos no exhiben trazos de chispa de algunasignificancia. Este ensayo es bastante preciso, si el ensayador esexperimentado.

3

PRUEBAS PARA IDENTIFICAR METALES

ACERO ALTO EN

CARBONO > 0.45%

GRIS OSCURO

FUERTE

VIRUTA DIFICIL, PUEDE

SER CONTINUA

GRIS MUY LIGERO

LINEAS AMARILLAS Y

BRILLANTES CON

NUMEROSAS

ESTRELLAS CLARAS

HIERRO FUNDIDO

GRIS MATEMOSTRANDO EL MOLDE

DE ARENA

FUERTE

VIRUTA PEQUEA COMO

DE 1/8" DIFICIL Y FRAGIL

FRAGIL

LINEAS ROJAS CON

DESPRENDIMIENTO

(POCO CARBONO)

METAL

PRUEBA

ASPECTO

MAGNETISMODESBASTECINCEL

ROTURA

CHISPA AL

ESMERIL

METAL

PRUEBA

ASPECTO

MAGNETISMO

DESBASTE

CINCEL

ROTURA

CHISPA AL

ESMERIL

ACERO MEDIO EN CARBONO

0.20% -.45%

GRIS OSCURO

FUERTE

VIRUTA FACIL Y

CONTINUA BORDE SUAVE

GRIS MUY LIGERO

LINEAS AMARILLAS CON

ESPIGAS SENCILLAS

ACERO INOXIDABLE

PLATEADA BRILLANTE

Y LISA

VARIABLE

VIRUTA CONTINUA,

SUAVE Y BRILLANTE

DEPENDE DEL TIPO,

BRILLANTE

1. NIQUEL:

PERFIL NEGRO JUNTO

A LA PIEDRA

2. MOLIB:

LENGUA EN FLECHA

VANADIO: LENGUA EN

PUNTA DE LANZA LARGA

ACERO ALTO EN AZUFRE

GRIS OSCURO

FUERTE

VIRUTA FACIL Y

CONTINUA, BORDE SUAVE

GRIS BRILLANTE,

GRANO FINO

LINEAS CON PARTES

ABULTADAS

HIERRO FORJADO

GRIS CLARO Y

LISO

FUERTE

VIRUTA CONTINUA DE

BORDE SUAVE, BLANDA

Y DE CORTE FACIL

GRIS BRILLANTE CON

ASPECTO FIBROSO

LINEAS LARGAS

COLOR CLARO

(PRACTICAMENTE

LIBRES DE ESPIGAS O

EXPLORACIONES)

ACERO BAJO EN

CARBONO < O.20%

GRIS OSCURO

FUERTE

VIRUTA FACIL Y

CONTINUA BORDE SUAVE

GRIS BRILLANTE

LINEAS LARGAS YAMARILLAS

ACERO AL

MANGANESO

SUPERFICIE MATE

NO TIENE

MUY DIFICIL

DE CINCELAR

GRANO GRUESO

ESTRELLAS

GRANDES Y BLANCAS

BRILLANTES

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PROPIEDADES DE LOS METALES Y ALEACIONES QUEINFLUYEN EN EL RESULTADO DE LAS SOLDADURAS

PROPIEDADES FISICAS

1- TEMPERATURA DE FUSION DE METALES Y ALEACIONESEs la temperatura que produce el cambio del estado slido allquido.El inters de esta propiedad se fundamenta en la cantidad decalor necesaria para pasar los cuerpos al estado lquido (al finaldel manual se encuentran puntos de fusin de algunos metales)

2- CALOR NECESARIO PARA FUNDIR UNA MASADETERMINADAEsta propiedad depende de la temperatura de fusin y de lascondiciones de trabajo.

3- CONDUCTIBILIDAD CALORIFICA DE LOS MATERIALESQUE SE SUELDAN. Es la propiedad que tienen los cuerpos dedispersar el calor a travs de su masa. Esta propiedad es muyimportante ya que por ejemplo en la soldadura de cobre y aceroaunque el cobre tenga una temperatura de fusin de (1,083O C),baja que el acero (1,450O C), se necesita ms calor para soldar elcobre.

4- DILATACION Y CONTRACCIN. Todos los metales yaleaciones tienen la propiedad de aumentar su volumen alcalentarlo. Este aumento de volumen es funcin directa de latemperatura. Pero como al enfriar, la contraccin es superior a ladilatacin, este fenmeno causa deformaciones muy grandes enlas piezas si no se toma en cuenta el comportamiento del metal alcalentarse.

5- DENSIDAD. La densidad de los materiales influye en la manerade dominar el bao fundido. Pero la verdadera importancia de estapropiedad est en comparar su valor con el xido que tienda aformarse durante la soldadura. Segn sea la densidad del xidoformado durante la soldadura con respecto al metal base, as surgir

5

PROPIEDADES QUIMICAS

1- OXIDACION. La oxidacin de los materiales que se sueldan,pueden producirse a causa del oxgeno del aire o por exceso deoxgeno al regular las llamas del soplete. La oxidacin es tanto msfcil cuanto mayor sea la temperatura de los metales. Sin embargo,no todos los metales se oxidan en la misma proporcin.

2- CARBURACION DE LOS ACEROS. Es la facilidad que tienenlos aceros de aumentar el contenido de carbono cuando la llama escarburante. Esto ocasiona soldaduras duras y frgiles.

3- SOPLADURAS. Este fenmeno se presenta en el interior de loscordones de soldadura a causa de inclusiones gaseosas. Se debe,principalmente, a las causas siguientes:

- Presin excesiva de los gases en el soplete- Mala reanudacin del cordn interrumpido por no dominar el remolino que se forma en estas circunstancias.

4- SEGREGACIONES. Como sucede al soldar el bronce. Si no seadoptan precauciones, se separa el estao del cobre.

5- VOLATILIZACION. Como sucede al soldar el latn. El zinc quetiene la aleacin tiende a gasificar y volatilizarse.

6

UNIONES DE FILETES

1F 2F 3F 4F

UNIONES BISELADAS

1G 2G 3G 4G

UNIONES DE TUBERIAS

1G 2G 5G 6G

TIPOS DE UNIONES Y POSICIONES

7

LA TUBERIA SE ROTAMIENTRAS SE SUELDA

LA TUBERIA NO SEROTA

MIENTRAS SE SUELDA

SISTEMA DE SOLDADURA POR ARCO MANUALEs un proceso de arco elctrico que produce la coalescencia de losmetales por calentamiento de ellos con un arco, entre un electrodode metal revestido y las piezas de trabajo.Es el ms simple y popular de los procesos de soldadura se usapara soldar materiales ferrosos y no ferrosos en espesores por logeneral mayores de 1 mm. en toda posicin.

SOLDADURA ELECTRICADESCRIPCION

Casi todos los metales conocidos pueden soldarse por variosmtodos. Sin embargo, la soldadura de arco elctrico utilizandoelectrodos recubiertos es principalmente aplicable a los aceros.Los Aceros tienen muchas propiedades diferentes dependiendode la cantidad de aleacin que contengan.

Los electrodos para soldadura deben seleccionarse de acuerdocon la composicin del metal que se desea soldar. Los Aceros sefabrican y especifican de muchas formas distintas. En general, losaceros se clasifican de acuerdo con el carbono que contengan, osea, bajo en carbono, medio en carbono o alto en carbono. Adems,tambin se clasifican de acuerdo en el tipo de aleacin empleada,tales como: Molibdeno, Manganeso, etc.

TERMINOS DE SOLDADURA

ACERO ALTO EN CARBONO: Acero conteniendo 0.45% de Carbonoo ms.

ACERO BAJO EN CARBONO: Acero contenido 0.20% de Carbonoo menos. Tambin se llama Acero Dulce.

ELECTRODO DESNUDO: Un electrodo para soldadura elctrica,consiste en un alambre metlico sin recubrimiento.

ELECTRODO RECUBIERTO: Es un electrodo para soldaduraelctrica consiste en un alambre metlico con recubrimiento queprotege el metal fundido del aire, mejora las propiedades del metal

8

ELECTRODO DE TUNGSTENO: Un electrodo de alambre deTungsteno, no consumible, utilizado en soldadura por arco elctrico.

FUNDENTE: Material usado para disolver y evitar la formacin dexido y otras inclusiones indeseables que se forman al soldar.

LONGITUD DEL ARCO: La distancia entre el extremo del electrodoy el punto donde el arco hace contacto con la superficie del trabajo.

METAL APORTADO: La porcin del electrodo fundida con el metalbase al soldar.

METAL BASE: El metal que se va a soldar.

PENETRACION: La distancia en que la zona de fundicin seextiende por debajo de la superficie de la parte que se ha soldado.

RECUBRIMIENTO DELELECTRODO

VARILLA ATMOSFERA DEPROTECCION

BAO DE FUSIONESCORIA SOLIDIFICADA

FLUJO DEL ARCO

PROFUNDIDAD DELCRATER

METAL BASE

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POLARIDAD DIRECTA: La disposicin de los terminales de soldar,de manera que el trabajo tenga el polo positivo y el electrodo el polonegativo.

POLARIDAD INVERTIDA: La conexin de los terminales de soldarde manera que, en el circuito del arco, el trabajo es el polo negativoy el electrodo es el polo positivo.

SOLDADORA

Polaridad Directa

SOLDADORA

Polaridad Directa

POSICION VERTICAL: La posicin de soldar donde el eje de lasoldadura es una lnea vertical.

POSICION BAJO TECHO: La posicin de soldadura que se hacedesde la parte inferior de la junta.

POSICION HORIZONTAL: Soldadura de ngulo: La posicin en quela soldadura se hace en la parte superior de una superficie horizontaly contra otra superficie ms vertical.

SOLDADURA DE BISEL: La posicin de soldadura en que el eje dela misma descansa en un plano horizontal y la cara de la soldaduraest en posicin vertical.

POSICION PLANA: La posicin de soldadura que se realiza desdeel lado superior de la junta y la cara de la soldadura.

VOLTAJE EN CIRCUITO ABIERTO: El voltaje entre los terminalesde una mquina soldadora cuando no est suministrando corriente.

CICLO DE TRABAJO: El porcentaje de tiempo durante un perodoarbitrario de pruebas (usualmente 10 minutos), durante el cual unafuente de poder puede operarse a su salida nominal sinsobrecalentarse.

FUNDENTE: Material usado para prevenir, disolver o facilitar laremocin de xidos u otras substancias indeseables en la superficie.

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11

PUNTOS IMPORTANTES PARA OBTENER UNA BUENASOLDADURA

1. SELECCION DEL ELECTRODO ADECUADOEscoger el electrodo adecuado es materia de analizar las condicionesdel trabajo en particular, y luego determinar el tipo y dimetro delelectrodo que ms se adapte a estas condiciones.

Este anlisis es relativamente simple si el operador se habita aconsiderar primero los siguientes factores:A. Naturaleza del metal baseLa mayor parte de los metales base pueden identificarse por mediode pruebas basadas en apariencia, reaccin al magnetismo, rotura,cincel, llama, prueba de la chispa, etc.

B. Dimensiones de la seccin a soldar

C. Tipo de corriente que entrega su mquina soldadora AC (CorrienteAlterna) o (Corriente Directa)D. Posicin a soldar.

E. Tipo de unin y fijacin de la pieza. Cuando los bordes no estnbiselados y se encuentren muy juntos, es necesario utilizar electrodosde mucha penetracin (6010) de raz y electrodo (7018) para los pasesposteriores. Cuando la distancia entre los bordes sea amplia utiliceelectrodos de mediana penetracin.

F. Caractersticas especiales que requiere la soldadura como:Resistencia a la corrosin, resistencia a la traccin, etc.

G. Especificacin de algunas normas que se debe cumplir la soldadura:el organismo que dicta las especificaciones o requerimientos que debecumplir las uniones soldadas, por lo general se usan las normas deA.W.S. (American Welding Society), Sociedad Americana de Soldadura.

Despus de considerar cuidadosamente los factores antes indicados,el operador no debe tener dificultad en elegir el electrodo adecuadoque le proporcione un arco estable, depsitos parejos, escoria fcil desecar y un mnimo de salpicaduras, condiciones esenciales para obtenerun trabajo ptimo.

50 - 80

90 - 135

120 - 175

140 - 200200 - 275

250 - 350

325 - 400

3/32"3/32"1/8"1/8"5/32" 1/8"5/32" 1/8"3/16" 5/32"3/16" 5/32"1/4" 3/16"1/4" 3/16"1/4"1/4"

Calibre 18Calibre 16Calibre 14Calibre 12Calibre 103/16"1/4"5/16"3/8"1/2"3/4"1"

Posicin Plana Medida del AmperajeEspesor del Metal Electrodo Aproximado

2. ELIJA EL DIAMETRO DEL ELECTRODO DE ACUERDO ALTRABAJO A REALIZAR

MEDIDAS Y AMPERAJE DE UN ELECTRODOLa medida de un electrodo que va a usarse depender de variosfactoresA. Espesor del metal a soldarB. Que tan separados queden los filos de la uninC. Posicin de la uninD. Destreza para el soldador

La siguiente tabla puede usarse como una gua, cuando seseleccione la medida y amperaje para un trabajo particular y sernecesario subirlo o bajarlo segn la posicin de la obra, su espesory la medida de como trabaja cada operario.

OXGASA, le recomienda usar el electrodo de mayor dimetroposible pues este cuesta menos y se puede aportar mayorcantidad de metal por unidad de tiempo.

12

13

3. SELECCION DEL AMPERAJE DE SOLDADURASi el amperaje es muy alto el elctrodo se fundir rpidamente yel bao de fusin ser extenso o irregular, por el contrario si elamperaje es muy bajo no habr calor suficiente para fundir elmetal base y el bao ser pequeo, abultado y de aspecto irregular.

4. VELOCIDAD DE SOLDADURA. Cuando la velocidad esexcesiva, el bao no se mantiene el tiempo necesario, dando lugara que las impurezas y gases queden aprisionados al enfriarse, elcordn es angosto. Cuando la velocidad es muy lenta el cordnse acumula haciendo un cordn alto.

5. LONGITUD DEL ARCO. Si el arco es muy largo el metal sefundir en la punta del electrodo, produciendo un cordn ancho,salpicado y muy irregular, con fusin pobre entre el metal y eldepsito. Si el arco es muy corto, no hay calor suficiente parafundir el metal base apropiadamente, el electrodo se pegarfrecuentemente a la pieza, produciendo cordones altos conondulaciones irregulares, produciendose escoria y porosidades.

6. ANGULO DEL ELECTRODO.Este es de vital importancia,particularmente en soldadura dengulos y en juntas con biselesprofundos. En general y cuando sehagan soldaduras de ngulos, elelctrodo se debe mantener en elcentro de este y perpendicular a lalnea de soldadura. Cuando seproduzcan socavaciones en elmiembro vertical, se recomiendareducir el ngulo.

ESPECIFICACION Y CLASIFICACION DE ELECTRODOS

Las principales normas de especificaciones y clasificacin deelectrodos son emitidas por los siguientes organismos:

Sociedad Americana de Soldadura (American Welding Society).Sociedad Americana de Prueba de Materiales (AmericanSociety for Testing Materials).Estas dos organizaciones han publicado una serie deespecificaciones para uniones para ser aplicados en loselectrodos. Muchos otros organismos utilizan estasespecificaciones como gua para sus requerimientos deaprobacin.

Sociedad American de Ingenieros Mecnicos (AmericanSociety of Mechanical Engineers).El Cdigo de calderas ASME, Seccin IX establece lacalificacin de los procesos de soldadura, ayuda a usar lasoldadura responsable de lo que se est haciendo.

Lloyd's Register of Shipping.Esta norma exige su aprobacin a los electrodos que se usanen la construccin o reparacin de buques que van ha serasegurados en su registro. Para los cuales especifica laspruebas a que se deben someter y verificar que los mtodos ycontroles usados en su fabricacin estn de acuerdo a susespecificaciones.

GUIA PARA INTERPRETAR LA NUMERACION DE LOSELECTRODOS SEGUN LA CLASIFICACION A. W. S.

Las diferentes caractersticas de operacin de varios electrodosson atribuidas al revestimiento. El alambre es generalmente delmismo tipo; acero al carbn A.I.S.I. 1010 que tiene un porcentajede carbono a 0.80 - 0.12% mximo para la serie de electrodosms comunes.

En la especificacin tentativa de electrodos para soldar hierrodulce, la A.W.S. ha adoptado una serie de 4 5 nmeros siguiendoa la letra E. Esta letra E significa que el electrodo es para soldadurapor arco (electrodo revestido).

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CIFRA

Las 2 3primeras

Penltima

Ultima

NOTA: Para las posiciones vertical y sobre cabeza exige una limitacin de dimetro hasta 3/16" comnmente, y de 5/32" para electrodos de Bajo Hidrgeno.

El prefijo "E" significa electrodo para soldadura por arco.

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SIGNIFICADO

Mnima resistencia a latraccin

(Esfuerzos relevados)

Posicin deSoldadura

Tipo de CorrienteTipo de escoriaTipo de arcoPenetracinPresencia deelementosqumicos en elrevestimiento.

EJEMPLO

E 60 XX = 60000 lbs/pulg2(Mnimo)E 110 XX = 110000 lbs/pulg2(Mnimo)

E XX1X = Toda posicinE XX2X = Plana HorizontalE XX3X = Plana

Ver Tabla 2

Las 2 primeras cifras de un nmero de 4, las 3 primeras de unnmero de 5 significa la resistencia mnima a la traccin en milesde libras por pulgada cuadrada (esfuerzo relevados) del metaldepositado. La penltima cifra significa la oposicin en que sedebe de aplicar (plana, horizontal, vertical y sobre cabeza). Laltima cifra significa el tipo de corriente (alterna o corrientecontinua), el tipo de escoria, tipo de arco, penetracin y presenciade elementos qumicos.

La tabla No. 1, da amplia informacin sobre la interpretacin delos nmeros:

TABLA No. 1 SISTEMA A.W.S. PARACLASIFICACION DE ELECTRODOS

TABLA No. 2. INTERPRETACION DE LA ULTIMA CIFRAEN LA CLASIFICACION A.W.S. DE ELECTRODOS

(a) E - 6010 - Corriente directa polaridad invertidaE - 6020 - AC o DC

(b) E - 6010 - Orgnica ( Celulosa Sodio ); E - 6020 -mineral (xido de Hierro)

(c) E - 6010 - Penetracin profunda, E - 6020 -mediana penetracin

BH - Bajo HidrgenoRutilo - Oxido natural de Titanio

NOTAS:

E-XXX1

CA o CD+

Polaridadinvertida

Celulosa-Potasio

Orgnico

Penetrante

Profunda

NO

E-XXX2

CA o CD--

PolaridadDirecta

Preferente

TitanioSodioRutilo

Mediano

Mediana

0-10%

E-XXX4

CA o CD+

PolaridadInvertida

TitanioPolvo de

HierroRutilo

Suave

Ligera

30-50%

E-XXX-5

CD+

PolaridadInvertida

TitanioSodio

BHRutilo

Mediano

Mediana

NO

E-XXX3

CA o CD--

PolaridadDirecta

Preferente

TitanioPotasioRutilo

Suave

Ligera

0-10%

E-XXX6

CA o CD+

PolaridadInvertida

TitanioPotasio

BHRutilo

Mediano

Mediana

NO

E-XXX-7

CD+

PolaridadInvertida

Polvo deHierro

Mineral

Suave

Mediana

50%

16

E-XXX0

a

b

Penetrante

c

0 - 10%

ULTIMA

CIFRA

Tipo de

Corriente

Revesti-

miento

Escoria

Tipo deArco

Penetra-cin

Polvo deHierroen elrevesti-miento

E-XXX-8

CA o CD+

PolaridadInvertida

TitanioPotasioPolvo

deHierroBH Rutilo

Mediano

Mediana

30-50%

El extenso uso de aceros aleados ha obligado al desarrollo deelectrodos revestidos, capaces de producir depsitos desoldadura que tienen resistencia a la traccin que rebasa la100,000 lbs/pulg.

Propiedades mecnicas de tal magnitud son obtenidas usandoferroaleaciones en el revestimiento.

En la mayora de estos electrodos el revestimiento contienecarbonato de calcio, tpico de los electrodos de bajo hidrgenoy frecuentemente contienen adems polvo de hierro. Por elloestos electrodos de alta resistencia a la traccin tienen laclasificacin EXX15, EXX16 EXX18.

Estos electrodos que son los de bajo hidrgeno, la A.W.S. losclasifica desde E-7018, E-8018, E-9018, etc. y su resistencia ala traccin va desde 70,000 lbs/pulg2 hasta 130,000 ms.

DESIGNACION A.W.S. DE LOS PRINCIPALESELEMENTOS DE ALEACION EN LOS

ELECTRODOS PARA SOLDADURA AL ARCO

En los electrodos de acero aleado, las 4 5 cifras de laclasificacin, van seguidas generalmente de una letra smbolo,como: A1, B1, B2, etc. Estos sufijos standard de la A.W.S.,son aadidos para indicar adiciones especficas de elementosde aleacin, como se indica en la Tabla No.3. Por ejemplo, unelectrodo revestido para soldadura al arco que tenga unaclasificacin E - 7015 A1, es de bajo hidrgeno para todas lasposiciones, corriente directa polaridad invertida electrodo con

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ELECTRODO DE ACERO ALEADO

B2 0.50 1.25

B3 1.00 2.25

A1 0.50

B1 0.50 0.50

C1 2.50

C2 3.50

C3 0.35 0.15 1.00

D1 0.30 1.50

D2 0.30 1.75

D" 0.20 0.30 0.50 1.00 0.10

Elemento de Aleacin en %Sufijo paralos

electrodosAWS No.

TABLA No. 3

Mo Cr NI Mn Va(Molibdeno) (Cromo) (Nquel) (Manganeso) (Vanadio)

Las cantidades marcadas en las columnas son promedios.El nmero de electrodo seguido del sufijo "G" deber contenerun mnimo de uno slo de los elementos sealados.

ELECTRODO DE ACERO INOXIDABLE

En las especificaciones para los aceros inoxidable, ASTMA298 - 62 T, AWS A5. 4 - 78T se usa un sistema diferente. Yaque la composicin del depsito de acero inoxidable es decapital importancia, y la AISI clasific estos aceros pornmeros, estos mismos se usan para la designacin de loselectrodos. Por lo tanto, la clasificacin para los electrodosde acero inoxidable consiste en una letra "E", electrodorevestido, y tres dgitos, el nmero AISI para aceros inoxidablescomo 308, 316, 347, etc. y luego dos dgitos ms que indicansus caractersticas de empleo, fuente de poder, tipo derevestimiento, etc. Ej. E - 308 - 15, E - 316 - 16.

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DEFECTOS MAS COMUNES EN LA SOLDADURADE ARCO,

SUS CAUSAS Y SOLUCIONES

CAUSAS PROBABLES 1. Conexiones defectuosas

2. Recalentamiento 3. Electrodo inadecuado 4. Arco y tensin de corrriente inadecuada.

RECOMENDACIONES1. Usar la longitud de arco, el ngulo (posicin) del electrodo y la velocidadelevada de avances adecuados

CAUSAS PROBABLES 1. Corriente muy elevada 2. Posicin inadecuada del electrodo 3. Desplazamiento muy rpido

RECOMENDACIONES1. Disminuir la intesidad de la corriente.2. Mantener el electrodo a un ngulo que facilite el llenado del bisel3. Soldar ms lento

CAUSAS PROBABLES 1. Corriente muy elevada 2. Arco muy largo 3. Soplo magntico excesivo

RECOMENDACIONES1. Disminuir la intesidad de la corriente.2. Acortar el arco3. Ver lo indicado para "arco desviado o soplado"

2. Evitar el recalentamiento3. Usar un vaivn uniforme4. Evitar usar corriente demasiado elevada

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RECOMENDACIONES1. Usar C.A.2. Contrarrestar la desviacin del arco con la posicin del electrodo, manteniendolo a un ngulo apropiado.3. Cambiar de lugar la tenaza de tierra4. Usar un banco de trabajo no magntico5. Usar barras

RECOMENDACIONES1. Averiguar si hay impurezas en el metal base2. Usar corriente adecuada3. Utilizar el vaivn para evitar las sopladuras4. Usar un electrodo adecuado al trabajo5. Mantener el arco ms largo6. Usar electrodo de bajo contenido de hidrgeno

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RECOMENDACIONES1. Eliminar la rigidez de la unin con un buen proyecto de la estructura y un procedimiento de soldadura adecuado2. Precalentar las piezas3. Evitar las soldaduras de un slo cordn4. Soldar desde el centro hacia los extremos o borde5. Ejecutar soldaduras slidas con buena fusin en la raz6. Adaptar el tamao de la soldadura al de las piezas7. Dejar en las uniones una separacin adecuada y uniforme

CAUSAS PROBABLES1. El campo magntico generado por la CC. produce la desviacin delarco (soplo magntico)

CAUSAS PROBABLES1. Arco corto2. Corriente inadecuada3. Electrodo defectuoso y humedecido

CAUSAS PROBABLES1. Electrodo inadecuado2. Falta de relacin entre el tamao de la soldadura y las piezas que une3. Soldadura defectuosas4. Mala preparacin5. Unin muy rgida

Arco Desviado

Soldadura Porosa

Soldadura Agrietada

CAUSAS PROBABLES1. Diseo inadecuado2. Contraccin del metal de aporte3. Sujeccin defectuosa de las piezas4. Preparacin deficiente5. Recalentamiento en la unin

RECOMENDACIONES1. Corregir el diseo2. Martillar (con martillo de bola los bordes de la unin antes de soldar)3. Aumentar la velocidad de trabajo (avance)4. Evitar la separacin excesiva entre piezas5. Fijar las piezas adecuadamente usar un respaldo enfriador6. Adoptar una secuencia de trabajo7. Usar electrodos de alta velocidad y moderada penetracin

CAUSAS PROBABLES1. Velocidad execiva2. Electrodo de excesivo3. Corriente muy baja4. Preparacin deficiente5. Electrodo de pequeo

CAUSAS PROBABLES1. Electrodo inadecuado2. Tratamiento trmico deficiente3. Soldadura endurecida al aire4. Metal base se funde y se mezcla con el de aporte

Combadura

Soldadura Quebradiza

Penetracin Incompleta

RECOMENDACIONES1. Usar un electrodo con bajo contenido de hidrgeno o del tipo austentico2. Calentar antes o despus de soldar en ambos lados3. Procurar poca penetracin dirigiendo el arco hacia al crter

RECOMENDACIONES1. Usar la corriente adecuada, soldar con lentitud necesaria para lograr buena penetracin2. Calcular correctamente la penetracin del electrodo3. Elegir un electrodo de acuerdo con el tamao del bisel4. Dejar suficiente separacin en el fondo del bisel

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Fusin Deficiente

Distorcin (deformacin)

Socavado

RECOMENDACIONES1. Adaptar el del electrodo el ancho del bisel2. La oscilacin debe ser lo suficiente amplia como fundir los costados de la unin3. Graduar la corriente para lograr aporte y penetracin adecuados4. Evitar que el metal de aporte se encrespe, separndose de las planchas

CAUSAS PROBABLES1. Velocidad indebida2. Corriente mal graduada3. Preparacin deficiente4. Tamao del electrodo inadecuado

CAUSAS PROBABLES1. Calentamiento desigual o irregular2. Orden (secuencia) inadecuado de operaciones3. Contraccin del metal de aporte

CAUSAS PROBABLES1. Manejo defectuoso del electrodo2. Seleccin inadecuada del tipo de electrodo3. Corriente muy elevada

RECOMENDACIONES1. Puntear la unin o sujetar las piezas con prensas2. Conformar las piezas antes de soldarlas3. Eliminar las tensiones resultantes de la laminacin o conformacin antes de soldar4. Distribuir la soldadura para que el calentamiento sea uniforme5. Inspeccionar la estructura y disponer una secuencia (orden) lgica de trabajo

RECOMENDACIONES1. Usar vaivn uniforme en las soldaduras de tope2. Evitar el uso de un electrodo exageradamente grande3. Evitar un vaivn exagerado4. Usar corriente moderada y soldar lentamente5. Sostener el electrodo a una distancia prudente del plano vertical al soldar filetes horizontales

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PROCEDIMIENTOS PARA SOLDAR CONELECTRODOS DE ACERO DULCE

Los mejores resultados se obtienen manteniendo un arco mediano,mantenindose una fusin adecuada que permite el escape degases, adems de controlar la forma y apariencia del cordn. Parafiletes planos y horizontales conviene mantener el electrodo enun ngulo de 45o respecto a las planchas y efectuar un pequeoavance y retroceso del electrodo en el sentido de avance. Conello se logra una fusin correcta, se controla la socavacin y laforma del cordn.

Para filetes verticales ascendentes se mantiene el electrodoperpendicular a la plancha movindose en el sentido de avance.El movimiento debe ser suficientemente rpido y la corrienteadecuada para permitir alargar el arco y no depositar cuando seva hacia arriba para luego bajar al crter y depositar el metalfundido, controlando en esta forma la socavacin y ancho delcordn.

La soldadura sobrecabeza se hace en forma similar a la horizon-tal, pero la oscilacin en el sentido del avance debe ser mayorpara permitir que el metal depositado en el crter se solidifique.

Cuando se suelda vertical descendente, el cordn de raz se hacecon un avance continuo, sin oscilar, y la fuerza del arco se dirigede tal manera que sujeta el bao de fusin. Para los cordonessucesivos se puede usar una oscilacin lateral.

PROCEDIMIENTOS PARA SOLDAR CON ELECTRODOSDE BAJO CONTENIDO DE HIDROGENO

El procedimiento para soldar con los varios electrodos de bajohidrgeno es bsicamente el mismo. La aleaciones incorporadasa sus revestimientos no afectan sus caractersticas de operacin.Para los que tienen polvo de hierro se debe usar una corrienteligeramente mayor (EXX18), que para aquellos que no locontengan (EXX16).

El arco se debe mantener lo ms corto posible en todomomento, pudindose usar una oscilacin muy suave paracontrolar la forma y ancho del cordn. En soldaduras de variospases, toda la escoria debe ser removida y la limpieza delcordn muy bien hecha.

SOLDADURA EN PLANO:

Esta soldadura debe ser hecha con el mayor amperajepermitido por dimetro, para asegurar una buena fusin en loscostados. Se puede usar una oscilacin de hasta 2. veces eldimetro del electrodo, aunque se recomienda hacer varioscordones estrechos en las soldaduras anchas.

SOLDADURA VERTICAL:

El cordn de raz debe hacerse ascendente, con un arco cortoy muy poco movimiento en sentido de avance. El electrodo nodebe ser removido bruscamente hacia arriba y por ningnmotivo alargarse el arco. Es preferible para este cordn usarun movimiento en forma V, el electrodo se mantiene uninstante en el vrtice de la V para lograr penetracin yremocin de escoria. El largo de la V no debe ser mayor de 1/8". El segundo cordn y los sucesivos pueden hacerse con unmovimiento oscilatorio de lado a lado, detenindose en loscostados para permitir que la escoria atrapada en el primercordn pueda salir a la superficie.

SOLDADURA SOBRECABEZA:

Se recomienda hacerlo con cordones estrechos y mantener elelectrodo en un ngulo de 30 respecto a la cara vertical.

SOLDADURA HORIZONTAL:

Los filetes horizontales deben hacerse con un cordn estrecho,con el electrodo dirigido dentro de la junta en un ngulo de45o. El cordn estrecho debe hacerse tambin en los paressubsiguientes.

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PROCEDIMIENTOS PARA SOLDAR ACEROSINOXIDABLES

GENERALIDADES:

Los aceros inoxidables han sido clasificados, desde el punto de vistametalrgico en tres tipos bsicos, a saber: Martenstico, Ferrtico yAustentico; estas clasificaciones se refieren principalmente a laestructura granular de los aceros. La estructura martenstica es duray quebradiza, la ferrtica es blanda y dctil, en cambio la austenticaes resistente a los esfuerzos e impactos y al mismo tiempo dctil.

Debido a la gran variedad de aceros inoxidables existentes y lodelicado y de alto costo que tienen normalmente estos trabajos desoldadura se debe tener especial cuidado en la seleccin de loselectrodos. A continuacin se dan algunos factores que debenconsiderarse para la correcta seleccin.

1. Anlisis de metal base (composicin o clasificacin2. Resistencia a la corrosin del metal base3. Dimensiones de la seccin a soldar4. Corriente disponible, DC o AC5. Posicin a soldar

Los puntos 1 y 2 deben ser considerados con el objeto de no usar unelectrodo cuyos depsitos tengan propiedades mecnicas o deresistencia a la corrosin inferiores al metal base.

El punto 3 tiene por objeto determinar el dimetro ms adecuado deelectrodo.

La adicin de molibdeno aumenta enormemente la resistencia a lacorrosin, especialmente aumenta su resistencia a altas temperaturas.

Se recomienda un arco corto. La corriente debe ser ligeramente su-perior cuando se suelda con AC que con DC, polaridad invertida.

Debido a que el acero inoxidable se expande un 50% ms que losaceros dulces y siendo su disipacin del calor por conduccin 50%ms lenta, la pieza tiende a torcerse al ser soldada.

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Para evitar esto se debe emplear la corriente ms baja posible asoldar con la mxima velocidad. El uso de un respaldo de cobreayudar enormemente a disipar el calor, evitando as las distorcionesy disminuyendo la segregacin de carburos.

PREPARACION:

Al soldar de tope planchas de espesor inferior a 3/16" no se requierems preparacin que el corte de guillotina. Una separacin igual a lamitad de su espesor se debe dejar entre las planchas a soldar. Enespesores mayores de 3/16" se deben achaflanar los bordes a soldar.

SOLDADURA EN POSICION PLANA:

En uniones de tope se debe elegir una corriente suficientemente altapara asegurar una buena penetracin. Cuando se requieren variospases para una soldadura hacer un mayor nmero de pases concordones pequeos para evitar las deformaciones producidas porexceso de temperatura.

Mantener un arco relativamente corto y limitar las oscilaciones a 2.veces el dimetro del electrodo. Es recomendable mantener elelectrodo vertical.Una ligera inclinacin en el sentido del avance serecomienda en dimetros pequeos. Para mejores resultados, laoscilacin que se emplee debe ser en forma de U.

SOLDADURA EN POSICION VERTICAL:

En esta posicin se debe preferir un avance ascendente, con unamperaje lo ms cercano posible al lmite indicado por la tablapara el dimetro correspondiente de electrodo. No se recomiendaoscilar el electrodo, sino con un movimiento en forma de V,cuyo vrtice estar en la raz de la unin. Se le debe mantenerun instante en este punto para asegurar una penetracinadecuada y llevar la escoria a la superficie. El arco se llevaentonces aproximadamente 1/8" hacia un lado, volviendoinmediatamente a la raz y despus de la detencin momentnea,se repite la operacin hacia el otro lado.

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En la soldadura de filete vertical el electrodo se debe inclinarhacia abajo, en forma de mantener el extremo del arco ligeramentems alto y el movimiento oscilatorio debe pasar rpido por el centrodel depsito.

SOLDADURA SOBRECABEZA:

En esta posicin se recomienda soldar con cordones sencillossin oscilacin, ya que si se pretende mantener una cantidad demetal fundido muy grande, resultar un cordn irregular convexo.Para obtener los mejores resultados se recomienda un arco cortoy ajustar cuidadosamente la corriente para obtener una correctapenetracin.

SOLDADURA DE FILETE HORIZONTAL:

Esta soldadura requiere un amperaje lo suficientemente alto paraasegurar una buena penetracin en la raz y un depsito bienformado. Una corriente baja se reconoce fcilmente por ladificultad en controlar la concentracin del arco en la juntura ypor el cordn muy convexo y de mala apariencia.

Cuando se sueldan partes de igual espesor, el electrodo se debemantener en la direccin del avance. Si una parte es de mayorespesor, el electrodo se debe apuntar hacia esa cara.

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PROCEDIMIENTOS PARA SOLDAR HIERRO FUNDIDO

INTRODUCCINEn la actualidad la mayora de electrodos para hierro fundido son abase de Nquel.

La especificacin AWS 5.15 - 69T, reconoce cuatro tipos de electrodospara hierro fundido.TIPO AWS CARBON MANG. SILICIO HIERRO NIQUEL COBRE OTROS

ENi-CI 2.00 1.00 4.00 8.00 85.00 Min. 2.50 1.00

EN-Fe-CI 2.00 1.00 4.00 9.5/44. 5 45/60 2.00 1.00

ENCu-A 0.35/0.55 2.55 0.75 3.0/6.0 50/60 35/45 1.00

ENiCu-B 0.35/0.55 2.55 0.75 3.0/6.0 60/70 25/35 1.00

NOTA: Los valores indicados son mximos excepto donde se indicalo contrario.

En el primero el alambrn central es de nquel puro y el metaldepositado es ms fcil de maquinar que de Nquel-hierro.

El electrodo de Nquel-hierro es un poco ms econmico, poseebuena resistencia al agrietamiento, tambin es maquinable.

Los dos tipos de electrodo son utilizados para reparar, unir o recubrirpiezas de hierro fundido, el de Nquel-hierro por su superior resistenciaal agrietamiento es preferido para uso en fabricacin y relleno degrandes cavidades.

PROCEDIMIENTOSEl hierro fundido es una aleacin de hierro quebradiza y porosa, conun contenido de carbono de 2.5 - 3.5%, 0.5 - 3.0% de slice y menorescantidades de azufre, manganeso y fsforo. Su gran fluidez en elestado lquido lo hace muy til en la fabricacin de piezas de fundicinde los ms complicados diseos. Cuando se vierte en los moldes alenfriarse el carbono se distribuye en forma de escamas de grfito entoda la masa del metal. La pieza fundida resultante es labrable conmquina herramienta y el contenido de grfito hace de lubricante altrabajar el metal.

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El excesivo contenido de carbono imparte al hierro fundido lasraras caractersticas fsico-qumicas que son causa de lasdificultades que se presentan en su soldadura.

El problema es de tres Tipos:1. Al soldar el calor funde parte del grfito libre haciendo queentre en solucin con el hierro, al enfriarse rpidamente staspartculas se cristalizan especialmente en los bordes de lasoldadura formando una estructura llamada Martensita la cual esmuy dura y dficil de trabajar.

2. La naturaleza porosa del Hierro Fundido permite la absorcinde contaminantes de aceite y grasas los cuales con el calor de lasoldadura se gasifican, creando porosidades en el metaldepositado lo que debilita la unin.

3. La baja resistencia a la tensin y naturaleza quebradiza delHierro Fundido, hacen que el metal base se fracture con relativafacilidad durante el enfriamiento y contraccin de la soldadura.

Las siguientes recomendaciones son generales y sirven de buenagua para procedimientos ms detallados, segn sea el tipo dehierro fundido a soldar.

PREPARACION DEL TRABAJO

Remover todo revestimiento de colada que exista en los puntos asoldar. En caso de reparaciones todo el metal defectuoso debeser removido para dar una buena base a la soldadura. Losmtodos ms aceptables para preparar los filos a soldar son:

a) Corte por medio de electrodo, seguido de un esmerilado de lasuperficie a soldar. Es rpido y econmico para soldadura demucho espesor.

b) Esmerilado. Es muy efectivo en piezas grandes. Cuando serequieren soldaduras muy resistentes y ajustadas, se recomiendaque despus de esmerilado se limen las superficies para eliminarlos residuos de la piedra esmeril. En piezas muy delgadas (menosde 1/8") se recomienda una suave esmerilada sobre la rajadura asoldar.

c) Cincelado. En piezas pequeas a donde se requiera soldadurasresistentes y ajustadas el cincelado de las caras es muyrecomendado.

Independientemente de cualquier mtodo usado, los filos de laspiezas a unir deben ser achaflanadas siguiendo aproximadamenteel contorno a soldar. Hacer la ranura de preferencia en U, sobretodo en las secciones gruesas donde se recomienda un fondo deaproximadamente 1/4" de ancho.

Si se debe ranurar en V se recomienda un ngulo de 60-80 grados.El aceite, grasa u otros contaminantes deben ser removidos conalgn solvente o con calor. Una temperatura de 400O C bastargeneralmente para volatilizar todos los contaminantes. Si la piezaest muy impregnada o es muy porosa ser necesario uncalentamiento rpido hasta los 550O C.

PRECALENTAMIENTO

Aunque innecesario en muchos casos puede ser til para quitarlas tensiones residuales y reducir las distorsiones. Se puedeobtener mxima labrabilidad del metal adyacente a la unin,precalentando las piezas para controlar el enfriamiento de la zonaafectada por el calor.

La temperatura de precalentamiento depende del diseo y tamaode la pieza.

Las necesidades pueden variar desde nada hasta unos 400OC.Si la temperatura ambiente es inferior a 20OC ser convenienteprecalentar suavemente las piezas a uno 60 - 90OC para disminuirla velocidad de enfriamiento. Cuando se deba agregar bastantesoldadura, se recomienda precalentar el hierro fundido a un colorrojo oscuro.

En ausencia de precalentamiento el electrodo nquel-hierro damenor problema de agrietamiento.

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SOLDADURA

Los cordones longitudinales sin oscilacin transversal sonpreferidos. Cuando sea necesario soldar en oscilacin el anchodel cordn no se debe exceder tres veces el dimetro nominaldel electrodo usado.

Cuando se llenen grandes cavidades comenzar por las orillas,rellenando gradualmente hacia el centro. Convendr dar unrecubrimiento previo de poco espesor a toda el rea a soldar,usando electrodo de poco dimetro. Si el metal base est muycontaminado se denotar porosidad en este recubrimientodelgado. En tal caso se recomienda quitar con cincel esta primeracapa y repetir el procedimiento. Para obtener uniones sin fugas,ser necesario que la soldadura no tenga porosidades, cuidandode limpiar bien toda la escoria despus de cada pasada.

Hacer cordones intermitentes para evitar excesivo calor localizado.

Mantener una distancia de arco entre 1/8" y 3/16". Mantener elarco sobre el charco de metal fundido, no permitiendo que estevaya adelante del mismo.

Para piezas delgadas de formas complejas aplicar la tcnica dehacer cordones intermitentes y salteados, partiendo del centrohacia los extremos.

Para espesores de metal menores de 1/4" hacer cordones de 1"de largo; de 1/4" a 1/2" hacer cordones de 2" de largo; mayoresde 1/2" hacer cordones de 3" a 4" de largo.

Usar el dimetro de electrodo menor posible que permita haceruna unin de no menos de dos cordones.

Reiniciar el arco haciendo siempre contacto en la soldadurapreviamente depositada.

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MARTILLADO

No es necesario para la mayora de las aplicaciones. Si preocupanlas tensiones residuales golpear suavemente con un martillo debola, despus de depositar el cordn.

TRATAMIENTO TERMICO POST SOLDADURA

No es esencial pero puede ser usado para obtener mejormaquinabilidad del metal adyacente a la zona de soldadura. Ladureza en esta zona es funcin de la composicin del metal y dela velocidad de enfriamiento. Para reducir la velocidad deenfriamiento y evitar agritamiento se puede precalentar segnindicado antes o retardar el enfriamiento cubriendo la pieza asoldar con algn material aislante. Procurar que la velocidad deenfriamiento no sea mayor de unos 50OC/hora.

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ALGUNOS CONSEJOS PARA OBTENERMEJORES UNIONES

Usar una "U" sencilla Usar una "U" doblepara piezas de hasta para piezas de1/2" de espesor espesor mayor de 1/2"

Procedimiento Recubrimiento Delgado previo (Para piezasgrandes o de mucho espesor).Si el metal base se ha contaminado mucho de aciete o grasa, elrecubrimiento previo saldr con porosidades. En tales casos serecomienda quitar con cincel ste y repetir el procedimiento. Paraobtener uniones sin fugas es necesario que la soldadura no tengaporosidades cuidando de limpiar bien toda escoria despus decada pasada.

Paso 1:Use un electrodo de dimetropequeo para aplicar una capaprevia delgada sobre toda el reaa rellenar.

Paso 2:Aplique las pasadas de rellenocon un electrodo de mayordimetro.

"U" SENCILLA " U" DOBLE

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Unin con Plancha de RefuerzodeAcero

LINEA

Reparacin de rajaduras en Piezas deEspesor delgado.

Deposite un pequeo cordn transversal desoldadura a cada extremo de la rajadura.

Paso 1:

Paso 2:Suelde cordones cortos a lo largo de larajadura alternadamente partiendo delcentro hacia los extremos.

Unin de Cordones Laterales

Paso 1:

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Remueva la planchay deposite un cordnde soldadura alrede-dor del extremo ex-terior de la lnea decontorno. Use elec-trodo de dimetropequeo.

Paso2:

Ponga la plancha deposicin y suldela alcordn previamentedepositado.

Ponga la planchade refuerzo sobre elagujero o rajaduray dibuje una lnea si-guiendo el contor-no.

PASO 1: PASO 2: PASO 3

Con el siguiente tamaomayor de electrodo unalos dos cordones.

Con electrodo dedimetro pequeodeposite un cordn acada lado de larajadura.

SOLDADURA DE REVESTIMIENTOS DUROSY RECUPERACION DE PIEZAS

El recubrimiento y recuperacin de piezas consiste en laaplicacin de un material de aleacin especial sobre una piezametlica mediante diversos procesos de soldadura, con el fin demejorar la resistencia al desgaste y/o recuperar las dimensionesapropiadas.

La propiedad que generalmente se quiere mejorar es laresistencia al desgaste producto de la abrasin, impacto,adhesin (desgaste metal-metal), calor, corrosin o unacombinacin de cualquiera de estos factores.

Existe una amplia gama de aleaciones de recubrimiento aplicadaspara casi cualquier pieza metlica. Algunas aleaciones son muyduras, otras son ms suaves con partculas dispersas de altaresistencia a la abrasin. Algunas aleaciones estn diseadaspara llevar una pieza hasta una dimensin determinada (Build-up), mientras que otras estn diseadas para obtener una capaantidesgaste que proteja la superficie de trabajo.El recubrimiento y la recuperacin de piezas se utilizanbsicamente en dos reas.

1. La recuperacin de piezas devolvindoles susdimensiones originales.Esto se logra mediante la aplicacin slo de capas de relleno obien de relleno (Build-Up) y de recubrimiento antidesgaste (Over-lay). En ambos casos, las propiedades de la piezareacondicionada, son generalmente superiores a las de la piezaoriginal. Por otro lado las piezas metlicas que permanecen enbuen estado pueden volver a ser recuperadas una y otra vez, sise siguen los procedimientos adecuados.

2. La proteccin contra el desgaste de piezas metlicas nuevas.La capa de recubrimiento antidesgaste (Overlay), se utiliza tantoen piezas nuevas como tambin en usadas, en aquellas zonasdonde las piezas son ms susceptibles de desgaste. La capafinal de alta aleacin ofrece una resistencia superior al desgasteen comparacin con la resistencia del material base original. Estoa menudo duplica o triplica la vida til del componente en relacina una pieza que no ha sido recubierta. En algunos casos elrecubrimiento puede aumentar el valor del equipo, pero esto secompensa empleando materiales base a menor costo.

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Metalmadre

MetalmadreCarburos

MetalmadreCarburos

Aleacin A - Alto % deCarburos a Metal Madre.Dureza Rc 55

PRINCIPALES FACTORES DE DESGASTE:Abrasin, Calor, Corrosin

Antes de discutir los tres factores principales de desgaste debemosaclarar la interpretacin errnea que comnmente existe respectoa la dureza en relacin con el desgaste.DUREZA Y SU RELACION CON EL DESGASTE

La dureza no es un indicador directo de la resistencia a la abrasin,tal como lo demuestran las siguiente graficas:

O sea la dureza de A, B y C puede ser igual, pero su resistencia a laabrasin es distinta.

Los carburos de Titanio, Tungsteno, Cromo, Molibdeno, Hierro, etc.,aumentan la resistencia a la abrasin.

ALEACION "A"Mayor proporcin de carburos en el Metal Madre = Mayor resistenciaa la abrasin. Ejemplo: Electrodo Hardalloy 55 TiC.ALEACION "B"Menor proporcin de carburos en el Metal Madre = Menor resistenciaa la abrasin que aleacin A. Ejemplo: Electrodo Hardalloy 58 TiC.ALEACION "C"Metal Madre de Martensita dura (No carburos) = an menorresistencia a la abrasin que aleacin A. Ejemplo: ElectrodoHardalloy 58.

Aleaciones con alta proporcin de carburos a metal madre resistenmuy poco los impactos. Al disminuir esta proporcin, aumenta laresistencia al impacto.

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Aleacin C - No CarburosDureza Rc 55

Aleacin B - Bajo % deCarburos a Metal Madre.Dureza Rc 55

TIPOS DE ABRASION

La abrasin de los metales ha sido clasificada de tres tipos: TipoRasguo, Tipo Molido y Tipo excavado. En la mayora de los casosse encuentran los tres tipos mezclados.

ABRASION TIPO RASGUOEs la menos severa, la provocan partculas duras y de esquinasvivas.La principal fuente de esfuerzo es la velocidad de las partculas, noexiste generalmente esfuerzo suficiente para romper los granos delmaterial abrasivo, por ello se le conoce como "Abrasin de BajoEsfuerzo de Rotura" o Erosin. En este tipo de abrasin sonimportantes la dureza y agudez de filos de las partculas.

Mayor dureza de los mismos y ms filos vivos aumentan la severidadde los rasguos. La accin abrasiva se aumenta con la velocidadde las partculas y partculas en chorro de aire o en flujo turbulentode lquido. Generalmente no existe esfuerzo de impacto. Ejemplotpico de esta abrasin se da en los impulsores de las bombas dedragado y en bombas para cemento.

BAJO ESFUERZO DE ROTURA (Abrasin Tipo Rasguo)

Fuerza compresiva no es suficientemente grande para romper laspartculas abrasivas. No se crean nuevos filos cortantes.

Ejemplo tpicos: Ventiladores, arados de reja, canal de descargade coque, tambores de frenos, etc.

Para abrasin de bajo esfuerzo de rotura use aleaciones desoldadura que tengan metal madre dura y/o de alta proporcin decarburos - metal madre.Ejemplo: Electrodos Mc Kay: Hardalloy 55 TiC, Hardalloy 140,Hardalloy 55

PARTICULA

METAL

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ABRASION TIPO MOLIDO:

Se caracteriza por la rotura de los granos duros y abrasivos delmaterial que la provoca. Generalmente la rotura ocurre entresuperficies de metal. Los granos abrasivos rotos son de filos vivosy pueden causar surcos profundos en el metal. Los esfuerzosconcentrados en la superficie del metal, provocados por los filosvivos de las partculas abrasivas, pueden provocar fractura local yremocin de los microcristales del mismo. Por esta razn a estetipo de abrasin se le conoce como "Abrasin de Alto esfuerzo deRotura". El deterioro de la superficie del metal es provocado por unmecanismo de surcado, deformacin plstica local y micro-roturasde los granos del metal. Ejemplos de esta abrasin ocurren en losmolinos de bolas y partes de maquinaria que rozan entre s en unmedio que tiene particulas abrasivas.

ALTO ESFUERZO DE ROTURA - SIN IMPACTO(Abrasin Tipo Molido)

Fuerza comprensiva suficientemente grande para romper laspartculas abrasivas y crear nuevos filos vivos.

EJEMPLOS TIPICOS: Barrenos, aspas de concreteras, cuchillasde cucharn de almejas o pala de arrastre, aspas de transportadoresde tornillo, ruedas de mueller, etc.

Para abrasin de Alto Esfuerzo de Rotura sin impacto utilicealeaciones de soldadura que tengan metal madre duro y media aalta proporcin de carburos a metal madre.Ejemplo: Electrodos Mc Kay, Hardalloy 40 TiC, Hardalloy 55,Hardalloy 140.

ABRASION TIPO EXCAVADO:

Se caracteriza por alto esfuerzo de rotura en gran escala, asociadocon impacto.

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SUPERFICIE METALICASUPERFICIE METALICA

RODILLO METALICO

RODILLOMETALICO

PARTICULASABRASIVAS

Algunas veces las fuerzas son aplicadas a una velocidad muy baja,Ej.: El cucharn de una pala excavadora que arranca la roca deuna cantera. En otros caso puede existir alta velocidad como en losmartillo y las barras de la trituradoras de impacto.

El mecanismo de remocin del metal es similar al producido por elmaquinado de una herramienta de corte o buril, o en que produceuna rueda abrasiva de alta velocidad. prominentes excavados soncortados o arrancados de la superficie de desgaste. Los ejemplosmencionados anteriormente (que se dan en la operacin de palasmecnicas y trituracin de rocas) son tpicas de abrasin tipoExcavado.

ALTO ESFUERZO DE ROTURA CON IMPACTO.(Abrasin Tipo Excavado)

Gran esfuerzo de triturado de las partculas abrasivas con impactosevero, crendose nuevos filos cortantes.

EJEMPLOS TIPICOS: Trituradoras de mandbulas, de impacto, derodillos y giratorias.

Para alto esfuerzo de rotura con impacto use aleaciones desoldadura con metal madre medianamente duro y/o media a altaproporcin de carburo a metal madre.

Ejemplo: Electrodo Mc Kaypara base o relleno: Hardalloy 118, Chrome-Mang

Para capa dura final: Hardalloy 40 TiC, Hardalloy 140, Hardalloy 55.

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SUPERFICIEMETALICA

SURCO DEJADOPOR EFECTO DE LADEFORMACIONPLASTICA

ROCA

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ELECTRODOS McKAYRESISTENCIA RELATIVA A LA ABRASION Y AL IMPACTO

Electrodos para relleno y capa superior de Revestimiento Duro

Aplicacin Tipo

Aleaciones

Base Hierro

para restituir

al tamao original

antes de aplicar la

capa de

Resvestimiento

Duro.

Tambin usado

como capa final

Aleacin no

Ferrosa. Para

resistir abrasin

acompaada

de calor o

corrosin

Aleacin Base

Hierro para capa

Dura Superior.

Soporta abrasin

moderada a

severa acompaada

o no impacto

severo.

Hardalloy 48*

Hardalloy 52

Hardalloy 61*

Hardalloy 58

Hardalloy 44

Hardalloy 55*

Hardalloy 58 Tic*

Hardalloy 40 Tic*

Hardalloy 55 Tic*

Hardalloy 6*

Hardalloy 1*

Relativa resistencia a

la Abrasin del Depsito

de Soldadura

Relativa resistencia al

impacto del Depsito

de Soldadura

Aumenta resistenciaal Impacto____________

Hardalloy 32

Hardalloy 118

Niquel-Manganeso

Hardalloy 120

Frogalloy C

Chrome-Mang

Aumenta resistenciaa la Abrasin___________

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SOLDADURA DE ARCO CON ATMOSFERAPROTECTORA DE GAS INERTE (TIG)

Desde 1948 los procesos de soldadura han variado radicalmente,incorporndose a ellas diversas tcnicas y modernos equipos,logrndose mayor eficiencia, rapidez y bajos costos de produccin.El principal propsito es el de proteger el arco elctrico y el metalfundido de la oxidacin con una atmsfera de gas inerte o semi-inerte, desarrollndose originalmente este proceso por lasdificultades que existan para soldar el magnesio. El uso de gasinerte para producir una soldadura libre de escoria, perfeccionesta tcnica tan conveniente para aplicarla a muchos metalesincluyendo los aceros al carbono y sus aleaciones.

La unin se produce por fusin, mediante un arco elctricomantenido entre un electrodo metlico, tanto consumible como noconsumible, y pieza por soldar, protegido con un gas inerte o semi-inerte alrededor del arco y bao de metal fundido. En un principiose usaban como gases protectores al argn y el helio, ya que estosgases son qumicamente inertes; dando una proteccin efectivacontra el nitrgeno, que tiene tendencia a formar nitruros con otroselementos aleados al acero, los que pueden ser responsables dedeformaciones por envejecimiento y fragilidad. Adems el fenmenoes acompaado por aumento de dureza y prdida de resistencia alimpacto.

Recientemente se han experimentado con xito mezclas con otrosgases que no son necesariamente inertes o protectores, comomezclas de Argn y Helio con pequeas cantidades de Hidrgeno,

DIRECCIONDE AVANCE

ANTORCHA PARA SOLDAR

ELECTRODO DE TUNGSTENO ARCO

VARILLA DE APORTE

GAS DEPROTECCION

METAL DESOLDADURAFUNDIDO

DURA

BASE

Nitrgeno, Oxgeno y Anhdrido Carbnico. Por ejemplo, elagregado de 0.05% de Hidrgeno al Helio, mejora la estabilidaddel arco y aumenta la penetracin de la soldadura.

El uso del metal de aporte es optativo en uno de los procesoscomo se ver ms adelante, ya que hay dos tipos diferentes desoldadura al arco con gas inerte. Uno de ellos es el llamado"SOLDADURA AL ARCO CON GAS INERTE, ELECTRODO NOCONSUMIBLE" (TIG), que emplea un electrodo de Tungstenode alto punto de fusin, que no se funde ni se vaporiza tanrpidamente en presencia del intenso calor del arco.

El otro tipo llamado "SOLDADURA AL ARCO CON GAS INERTE,ELECTRODO CONSUMIBLE" (MIG), emplea un electrodometlico de bajo punto de fusin, que se funde en presencia delintenso calor del arco, depositndose como soldadura casi de lamisma manera que un electrodo convencional revestido,alimentndose el bao de metal fundido mediante un carrete deelectrodo continuo cuyo avance es regulado por controlesautomticos. El Anhdrido Carbnico (CO2) y el Argn (Ar) sonlos gases inertes de mayor uso de este proceso.

El primer proceso recibe generalmente el nombre de "TIG"(Tungsten Inert Gas) o GTWA (Gas Tunsgteno Welding Arc),mientras que el segundo el de "MIG" (Metal Inert Gas) o GMWA(Gas Metal Welding Arc).

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PROCESO "TIG"FUNDAMENTOS

El calor necesario para soldar TIG, se produce mediante un arcoelctrico manteniendo entre el electrodo no consumible y la piezapor soldar. El electrodo usado para llevar la corriente es una varillade tungsteno, o una aleacin del mismo, as como tambin puedeser grafito, lo que no es usual.

El metal fundido y el electrodo estn protegidos contra el efectopernicioso del oxgeno y nitrgeno por una atmsfera de gas inertealimentado a travs del porta electrodo. La soldadura se prcticaaplicando el calor del arco hasta que los bordes de las juntas porsoldar estn fundidos. El bao de metal, antes de solidificarse,juntas las partes entre s. Este proceso puede ser aplicado enforma manual o automtica, usando o no metal de aporte.

Para establecer el arco generalmente se acerca la punta delelectrodo al trabajo sin tocar este y luego se retira dejando unacorta distancia.

Para soldar manualmente, una vez que el arco est establecido,el porta electrodo debe mantenerse a 75O con respecto al baode metal fundido. Para comenzar a soldar es conveniente moverel porta electrodo en un pequeo crculo hasta tener un bao demetal fundido de un dimetro conveniente. Una vez que se halogrado una fusin adecuada en un punto, la soldadura se hacemoviendo el electrodo a lo largo de las juntas a medida que stasse vayan fundiendo. La solidificacin del metal fundido sigueprogresivamente al arco a lo largo de la junta, completando lasoldadura.

TIPOS DE CORRIENTES Y SUS APLICACIONES

La seleccin del tipo de corriente para soldar y la fuente de poderdepende del espesor del material a soldar y la velocidad dedepsito, como se ver ms adelante.

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CORRIENTE DIRECTA POLARIDAD INVERTIDA

Al ser el electrodo positivo, los electrones negativos golpean elelectrodo produciendo un sobrecalentamiento. Esto hacenecesario el uso de un electrodo de tungsteno de 1/4" de dimetropara transportar 125 Amp. y soldar solamente aluminio de 1/8" deespesor. Debido a que los electrones calientan el electrodo y noel trabajo, el bao metal es superficial y ancho. De esto sedesprende que DC-PI no es recomendable por que elcalentamiento del electrodo es excesivo.

CORRIENTE DIRECTA POLARIDAD DIRECTA

En este caso los electrones negativos se dirigen a la planchapositiva a gran velocidad. Los iones positivos del gas van haciael electrodo negativo a baja velocidad. Cuando los electronesgolpean la plancha se libera un calor considerable y entonces laplancha se calienta ms que el electrodo.

La DC - PD se recomienda para todos los metales, ya que eldepsito es ms profundo y estrecho que con DC - PI o CA, losesfuerzos de contraccin son menos severos y en algunos metalesse encuentran menos problemas de grietas en caliente. Ademsse producen menos distorsiones en el metal base, porque lavelocidad de absorcin de calor es ms rpida que con DC-PI yel depsito permanece fundido por un corto tiempo debido a lamayor rapidez con que absorbe calor.

CORRIENTE ALTERNA

Cuando se usa corriente alterna, el flujo elctrico cambia de unadireccin a otra. Este cambio y su vuelta a la original se llamaciclo. En consecuencia, con una corriente alterna de 60 cicloshay 120 cambios de direccin en un segundo.

La diferencia del flujo de corriente es considerable en metalescomo aluminio, magnesio y cobre y mucho mayor en presenciade pelculas de xidos, que en metales qumicamente limpios.Esta resistencia al flujo en una direccin produce una tendenciahacia la rectificacin que elimina el flujo en esa direccin. Lareignicin del arco y la mantencin de la corriente contraria es

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difcil en una mitad de ciclo, pero fcil y segura en otra, cuando elelectrodo es negativo.

Las mquinas comunes de soldar, tienen un voltaje en vaco de50-80 voltios como mximo. Este voltaje es suficiente paraestablecer el arco cuando el electrodo es negativo, pero no ascuando es un arco inestable y errtico, a menos que se use algnsistema para producir un alto voltaje en el circuito al comienzo decada ciclo y as establecer las condiciones ionizantes en la zonadel arco.

Uno de los mtodos comerciales para obtener el voltaje necesarioy producir una ignicin completa en el medio ciclo de polaridadinvertida es el de acoplar a la fuente de poder un transformadorde voltaje y oscilador de alta frecuencia 1,000 - 1,500 voltios -2,000 Hz.

APLICACIONES

El arco formado por un electrodo de tungsteno en una atmsferade gas inerte provee una intensa fuente de calor, muy limpia yrpida.

Por esta razn el proceso TIG es muy conveniente para soldar enamplio margen de materiales. Este incluye todos los metales oaleaciones que pueden ser fundidos por el arco elctrico, no sevaporizan por el calor y podrn ser soldados sin grietas.

PISTOLA

METAL DE APORTE

ARCO

METAL FUNDIDO

GAS DE PROTECCION

METAL SOLIDIFICADO

METAL BASE

ELECTRODO DEL TUNGSTENO

Los materiales que pueden ser soldados mediante este proceso sonla mayora de aceros al carbn, aleaciones o aceros inoxidables,aluminio y casi todas sus aleaciones, magnesio y sus aleaciones,cobre, cobre-nquel (aleaciones Monel), nquel-cromo-hierro(aleaciones Inconel) de alta temperatura en varios tipos, virtualmentetodas las aleaciones de recubrimientos duros, zirconio, oro, plata ymuchos otros.

El proceso est especialmente adaptado para soldar trabajos livianoscomo cajas de transistores, instrumentos de diafragma, debido alpreciso control de calor y la facilidad para soldar con o sin metal deaporte. Este es uno de los pocos procesos que permiten una rpiday satisfactoria soldadura en objetos delgados y livianos.SOLDADURA DE ACEROS INOXIDABLES CON EL PROCESO TIG

En la soldadura TIG manual el argn es el gas protector msimportante hasta 2 mm. de espesor. Para mayores espesores seprefiere una mezcla argn-hidrgeno, especialmente si se desea lamxima velocidad de soldar. Adems esta mezcla permite un menorconsumo de gas, puesto que el hidrgeno arde al encontrarse con elarco y forma con ello una capa protectora adicional.Se recomienda DC ( - ) pero se puede soldar con AC y alta frecuencia.Tal como se ha dicho el proceso TIG es el ms apropiado para soldaracero inoxidable ya que no existe combustin de elementos dealeacin ni pequeas segregaciones de carbono en la zona influidapor el calor. Sin embargo, antes de soldar conviene quitar todo vestigiode suciedad. Debido al xido superficial, los cordones aparecencoloreados, lo que puede ser quitado con soluciones de cido ntricoo fluorhdrico.

La soldadura TIG es la ms adecuada para solucionar problemas enla soldadura de acero inoxidable, en ncleos tubulares de paredesdelgadas, como son los radiadores trmicos cuyos problemas sonevitar la quemadura interior, y la contaminacin del metal de aporteya sea por el fundente o por el aire circundante.

El equipo para la elaboracin y almacenamiento de comestibles debeser limpiado fcil y perfectamente. Por esto las picaduras, porosidad,las inclusiones o las superficies toscas en el interior o exterior de losdepsitos y tuberas son inaceptables. La soldadura TIG es quizsel procedimiento de soldadura ms ntido y satisface admirablementeestas necesidades.

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SOLDADURA DE ALUMINIOS (TIG)Para soldar el aluminio se ha preferido el uso de corriente AC ya quecombina la mayor cantidad de calor en el trabajo generado por lacomponente DC PD (70%) que tiene ms capacidad, para romper lapelcula de xido de la pieza, resultando en una mejor soldadura.

Tanto rendimiento de las mquinas soldadoras como las variablesdel proceso, afectan la estabilidad de arco y con ello la calidad de lasoldadura. Estas variables son: densidad de corriente, flujo de gas,longitud de arco, tipo de electrodo y metal de aporte. Gas Argn esgeneralmente usado para soldar este metal.

ELECTRODOS DE TUNGSTENO

Existen cuatro tipos:

- Tungsteno Puro - Color Verde. Para uso general en aplicacionesmenos crticas. Recomendado para DC - PD y AC onda balanceaday para soldadura de Hidrgeno Atmico. El ms econmico.

- Tungsteno Toriado al 1% - color amarillo. Da mejor estabilidad enel inicio del arco, mayor capacidad de corriente, mayor duracin y nose contamina tan fcilmente cuando hace contacto con la soldadurao el metal de aporte.

- Tungsteno Toriado al 2% - Color Rojo. Mayores y similares ventajasal toriado al 1%.

- Tungsteno Circoneado - color Caf. El Circonio provee mejoroperacin y mayor vida cuando se suelda en AC. Particularmenterecomendado para soldar Aluminio y sus aleaciones. Se contaminapoco.

- Para soldar Aluminio, Magnesio y sus aleaciones se recomiendaCA de Alta Frecuencia y electrodo de Tungsteno Puro o Circoneado.

- Para soldar Aceros, Cobre, Nquel o sus aleaciones se recomiendaDC. polaridad Directa y electrodo de Tungsteno Toriado (La PolaridadInversa fundir el tungsteno a gran velocidad).

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Dimetro Dimetro Gas ProtectorEspesor Electrodo Varilla Amperaje Tipo FlujoMetal Tungsteno Aporte (*) (-) p.c./hr.

ALUMINIO .... SOLDADURA MANUALCORRIENTE ALTERNA -- ALTA FRECUENCIA

1/16" 1/16" 1/16" 60 - 100 Argn 151/8" 3/32" - 1/8" 3/32" 120 - 160 Argn 203/16" 1/8" - 5/32" 1/8" 180 - 240 Argn 201/4" 5/32" - 3/16" 3/16" 240 - 320 Argn 25

ACERO INOXIDABLE .... SOLDADURA MANUAL -CORRIENTE DIRECTA -- ALTA FRECUENCIA

1/16" 1/16" 1/16" 40 - 70 Argn 151/8" 3/32" 3/32" 65 - 110 Argn 153/16" 3/32" 1/8" 100 - 150 Argn 201/4" 1/8" 5/32" 135 - 180 Argn 20

ACERO DULCE .... SOLDADURA MANUALCORRIENTE DIRECTA -- POLARIDAD DIRECTA

1/16" 1/16" 1/16" 60 - 90 Argn 151/8" 1/16" - 3/32" 3/32" 80 - 115 Argn 153/16" 3/32" 1/8" 115 - 170 Argn 201/4" 1/8" 5/32" 160 - 210 Argn 20

TABLA No. 5. RECOMENDACIONES GENERALES SOLDADURA TIG

NOTA: Otros gases principalmente Helio o mezclas de ellos,tambin se usan como gas protector. El Helio tiene mayorconductividad trmica que el Argn, lo que permite mayoramperaje en el electrodo y da distintas caractersticas en el cordnde la soldadura. Para su empleo buscar recomendacionesespeciales segn cada caso.

(*) Cuando es empleada(---) Puede variar un poco dependiendo del tipo de uninpc/hr.: pies cbicos por hora

SISTEMA MIG

Descripcin del ProcesoEl sistema MIG, fue introducido a fines del ao 1940. El proceso esdefinido por la AWS como un proceso de soldadura al arco, donde lafusin se produce por calentamiento con un arco entre un electrodode metal de aporte continuo y la pieza, donde la proteccin del arcose obtiene de un gas suministrado en forma externa, el cual protegeel metal lquido de la contaminacin atmosfrica y ayuda a estabilizarel arco.

AplicacionesEl proceso (MIG) tiene un rango de aplicaciones muy amplio por lasventajas indicadas; en soldaduras de todo tipo de acero, aluminio,cobre, aceros inoxidables, etc. Por ejemplo en soldaduras de acerose le emplea en la fabricacin de estructuras, vigas, carroceras,tuberas, etc.

En el sistema MIG, un sistema de alimentacin impulsa en formaautomtica y a velocidad predeterminada el alambre-electrodo haciael trabajo o bao de fusin, mientras la pistola de soldadura seposiciona a un ngulo adecuado y se mantiene una distancia tobera-pieza, generalmente de 10 mm.

El Sistema MIG posee cualidades importantes al soldar aceros, entrelas que sobresalen:

1. El arco siempre es visible para el operador.2. La pistola y los cables de soldadura son ligeros, haciendo muy fcil su manipulacin.

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ENTRADA DE GAS

TOBERA

BOQUILLA DE CONTACTO

ELECTRODO CONTINUO GAS DE PROTECCION

ARCO

PIEZA GOTA DE METAL FUNDIDO

3. Es uno de los ms verstiles entre todos los sistemas de soldadura.4. Rapidez de deposicin.5. Alto rendimiento.6. Posibilidad de automatizacin.

Esta forma de soldar, por sus mltiples ventajas, ha tenido granaceptacin en la soldadura de metales y aleaciones no ferrosas,tales como el aluminio, cobre, acero inoxidable, aceros de bajaaleacin, titanio, etc. Estas ventajas tambin son extensivas alas soldaduras de aceros corrientes donde sus posibilidades deaplicacin son prcticamente ilimitadas. En muchas aplicacionesha sustituido a la soldadura con proceso TIG o a la soldadura conelectrodo revestido.Este procedimiento automtico o semiautomtico de soldarrequiere disponer del equipo especializado, compuestobsicamente de una fuente de poder, un mecanismo impulsor delelectrodo de alambre, una pistola para dirigir el trabajo, un control,una fuente de atmsfera protectora y un carrete con la soldaduraa emplear en forma de alambre.Al oprimirse el gatillo de la pistola, el electrodo continuo esimpulsado a travs de la pistola donde se produce un contactoelctrico deslizante que energiza al electrodo como terminalpositivo de un generador o rectificador de corriente continua. Lapieza a soldar ha sido conectada al terminal negativo, con la cualproducido el contacto, se establece el arco.

Junto con hacer avanzar el electrodo, al oprimir el gatillo seacciona una vlvula que abre la salida del gas protector, el cualfluye por una boquilla que es concntrica con el electrodo continuo,evitando la accin de los gases de la atmsfera sobre el metal entransferencia o recin depositados. Como atmsfera protectorase puede utilizar un gas inerte, como Argn o Helio, mezclas destos entre si o con pequeas cantidades de oxgeno o bienanhdrido carbnico puro o en mezclas con gases inertes.Una vez establecido el arco, el electrodo continuo avanza a lavelocidad que se ha fijado previamente y es consumidoprecisamente a la misma velocidad con que es alimentado, sinrequerir la intervencin del operador para ello. No se utilizanfundentes por lo que prcticamente no hay formacin de escoria.

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Se emplea corriente continua polaridad invertida, (DC-PI) sobreelectrodos continuos de diversos dimetros, en tal forma deobtener altas densidades, lo que produce altas velocidades dedepsitos, penetracin profunda y una muy eficiente transferenciadel metal.

El proceso MIG ha demostrado ser muy til para soldaduras depunto en lminas delgadas siendo este de ms fcil aplicacinque la soldadura de punto por resistencia elctrica produciendopuntos de mayor penetracin.

TIPOS DE TRANSFERENCIA DE METAL EN EL PROCESO MIG

1. Transferencia en Spray. Se utilizacorriente Directa Polaridad Invertida. El metalfundido pasa en forma de pequeas gotitas aalta velocidad, desde el electrodo hasta lapieza. Se recomienda para soldadura de altavelocidad y calidad, en secciones gruesas.Espesores mnimos recomendados para esteproceso 3/16" en Aluminio y 1/8" en AceroArgn, Helio o mezclas de estos se utilizanmayormente como gas inerte.

2. Transferencia Globular. El metal fundidopasa en forma de gotas gruesas de dimetromayor que el del electrodo. Esto ocurrecuando las densidades de corriente son bajas.CO2 se utiliza primordialmente como gas.

3. Tranferencia en Cortocircuito. Elelectrodo avanza hasta tocar el metalproducindose un cortocircuito, fundindosela punta, siendo la velocidad de fusin mayorque la de alimentacin del alambre, se pro-duce un corte en el mismo. Al continuar siendoalimentado el alambre se produce otrocortocircuito repitindose sucesivamente elproceso a alta velocidad. CO2 y Argn omezclas de estos se utilizan principalmentecomo gas inerte. El proceso se recomiendapara soldaduras de espesores delgados,menores de 1/4" y corrientes menores de 250amperios.

TransferenciaSpray

GotaGlobular

CortoCircuito

ARGON

CO2

CO2

VENTAJAS DEL PROCESO MIG

1. VELOCIDAD: La gran rapidez del depsito permite alcanzarvelocidades excepcionales en el trabajo, ya sea por lasvelocidades de avance que se obtienen o por reduccin en elnmero de pases que se necesitan.

2. EFICIENCIA: Como el electrodo continuo es alimentadoautomticamente y no hay interrupciones para colocar el electrodoo remover la escoria, se puede mantener un factor deprcticamente 100% en el arco, obtenindose eficiencia mximaal usar las altas velocidades del proceso, lo que se traduce enimportantes economas de tiempo de soldadura.

3. ARCO DE AUTO-REGULACION: Como el electrodo continuose funde automticamente a la misma velocidad con que esalimentado, el arco no requiere mayor atencin de soldador, elque entonces puede dedicarlo constantemente al metal que estdepositando, lo que significa un trabajo de mayor calidad con unoperador menos especializado.

4. LIMPIEZA: Al utilizar electrodos continuos sin fundentes, nose producen escorias, lo que permite efectuar soldaduras de pasesmltiples sin interrupciones para limpiar; si se trata de soldadurasde un pase, stos quedan inmediatamente terminados y limpios,todo lo cual significa importantes economas de tiempo.

5. DEFORMACIONES: Por las altas velocidades de avanceque se pueden obtener, si bien las densidades de corriente sonaltas, la zona que afecta es reducida y no se producenconcentraciones de calor en el trabajo, por lo que los efectosdesagradables del calor, tales como distorciones o deformaciones,pueden reducirse al mnimo. Lo anterior es especialmente vlidoal soldar lminas delgadas.

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PROBLEMAS MAS FRECUENTES Y COMOSOLUCIONARLOS

PROBLEMAS EN EL AVANCE DEL ALAMBRE

- Gua del alambre obstruida o desgastada- Boquilla de contacto daada- Maneral sobre calentado- Proyecciones de material sobre el alambre- Freno excesivamente apretado- Tensin-amperaje incorrectamente regulado

ARCO INESTABLE

- Boquilla de contacto desgastada- Impurezas en el material base- Mal contacto del cable tierra- Distancia boquilla-metal base excesiva- Velocidad de maneral demasiado rpida- Tensin-amperaje demasiado altos- Arco demasiado largo

SOCAVACIONES

- Vaivn demasiado estrecho o rpido- Impurezas en el material base- Movimiento del maneral- Pieza sobrecalentada- Material fundido rebosa por delante

DEFECTOS DE SOLDADURA QUE CAUSAN:

POROSIDAD

- Corrientes de aire, viento, ventiladores, etc.- Impurezas en el material base- Salpicaduras de material fundido en las boquillas- Flujo de gas demasiado alto o demasiado bajo- Excesiva distancia maneral - pieza

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- La boquilla de gas est daada o tiene una configuracin inadecuada- El alambre de soldadura sobresale excesivamente- Maneral de soldadura orientado incorrectamente- Ancho de soldadura excesivo- Velocidad demasiado alta- Fugas de gas en el maneral o conexiones- Anomalas en el medidor de flujo- Alambre y sus guas sucios- Gas hmedo

CHISPORROTEO

- Avance de alambre incorrecto respecto al voltaje- Avance irregular por problemas en la alimentacin- Impurezas en el material base- Mal contacto del cable de tierra- Distancia excesiva de la boquilla al metal base- Longitud de arco excesiva (arco largo)- Boquilla de contacto daada- Dispositivo de estrangulacin incorrecto- Maneral demasiado inclinado- Comienzo incorrecto- El rodillo de alimentacin resbala

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TABLA No. 6. RECOMENDACIONES GENERALESSOLDADURA MIG

Dimetro Amperaje Alambre DC - PI

Aluminio y Argn 0.030" 50 - 150Aleaciones Helio - Argn 0.035" 55 - 200

0.045" 90 - 2501/16" 160 - 350

Acero Dulce CO2 0.030" 50 - 150Argn - CO2 0.035" 60 - 180

0.045" 90 - 2001/16" 300 -450

Acero de Baja Argn - Oxgeno 0.030" 50 - 150Aleacin Argn CO2 0.035" 75 - 230

0.045" 100 - 3501/16" 300 - 450

Acero Inoxi- Argn - Oxgeno 0.30" 75 - 150dable Helio-Argn- CO2 0.035" 100 -160

0.045 140 -3101/16" 280 -350

Nquel Argn 0.035" 100 - 150Aleaciones Helio - Argn 0.045" 150 - 260

1/16" 200 - 400

Bronces Argn 1/16" 225 - 300Helio - Argn 5/64" 275 - 350

Cobre Argn 1/16" 300 - 470Helio - Argn

Cobre - Nquel Argn 1/16" 250 - 300

Magnesio Argn 0.045" 220 - 280Aleaciones Helio - Argn 1/16" 240 - 390

NOTA: Los valores de amperajes en esta tabla son aproximadosExisten dimetros mayores de alambre de aporte que noaparecen en esta tabla.El alambre de aporte debe ser generalmente de unacomposicin igual o similar al metal base.DC-PI: Corriente directa - Polaridad Inversa.Las mezclas de gases Inertes pueden ser de variascomposiciones.

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Metal Base Gas Inerte

SOLDADURA ELECTRICA DE ARCOSUMERGIDO

En la soldadura elctrica de arco sumergido la unin de las piezasse produce por el calentamiento originado por un arco elctricoentre el electrodo de metal desnudo y las piezas a soldar. El reade soldadura se protege por una capa de material granuladofundible, que la cubre totalmente. No se usa presin y el metal deaporte se obtiene del propio electrodo o por una varillasuplementaria. El material fundible, de proteccin, es conocidocomo Fundente, aunque desempea funciones adicionales alas de fundir.

En la soldadura de arco sumergido no hay evidencia visible delpaso de corriente entre el electrodo y las piezas que se sueldan.El electrodo, no est en contacto con las piezas, la corriente pasaa travs de los minerales de que se compone el fundente. Es unproducto especialmente fabricado, que an cuando se lleva aaltas temperaturas en la zona de soldadura, no emana cantidadapreciable de gas. Este material, se aplica manual oautomticamente a lo largo de la separacin de las uniones asoldar.

Tanto la punta del electrodo como el bao de soldadura quedancompletamente cubiertos del material fundente durante laoperacin eliminndose chispas, salpicaduras, humo y llamas.No se necesita careta de proteccin, mscara ni sistema deventilacin, con excepcin de anteojos de seguridad paraproteccin de los ojos.El calor producido por este proceso funde el material del fundentealrededor del arco, mientras que la parte superior, visible delfundente, se mantiene inalterable en apariencia y propiedades,pudindose usar nuevamente. El fundente, al fusionarse, pro-duce condiciones muy favorables para obtener altas intensidadesde corriente.

Las cualidades de aislamiento del fundente permiten concentrarel calor intenso en una zona de soldadura relativamente pequea,en donde se fusionan rpidamente el electrodo y las piezas. Esposible hacer soldaduras a altas velocidades, obtenindose granpenetracin debido al calor concentrado, pudiendo hacersoldaduras en ranuras relativamente pequeas con poca cantidadde metal de aportacin.

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Este proceso es adaptable a una gran variedad de materiales yaplicaciones, tanto en trabajos de produccin como de reparaciny es til en trabajos tales como la reconstruccin de superficiesgastadas y separacin de acero fundido. Pueden hacersesoldaduras de uno o dos pases en cualquier grueso de acerosdesde el calibre 16 hasta 3" o ms, a velocidades entre 3 y 80pulgadas por minuto.

Gran variedad de industrias usan este proceso, tales como losfabricantes de calderas, carros y tanques de ferrocarril, barcos,hornos rotativos, estructura de maquinaria pesada, etc.

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VARIOSCALCULO DE CONSUMO DE ELECTRODOS

Las tablas que se indican a continuacin proporcionan el pesoaproximado de los diferentes tipos de electrodos requeridos parasoldar los tipos de uniones ms usados.

Cuando haya diferencia en las condiciones dadas o preparacinde las uniones, debern ajustarse los valores tabulados paracompensar tales diferencias

BASES DE CALCULO:

Las cantidades de electrodos que aparecen en las tablas se hancalculado como sigue:

P= S P - Peso de electrodo requerido L - Prdidas totales del electrodo 1 - L S - Peso de acero depositado

Para obtener el peso del acero depositado, es necesario calcularprimero el volumen del metal depositado (seccin del biselmultiplicado por el largo) y transformarlo en peso por medio delfactor 0.283 libras por pulgada cbica para acero.

Cuando se consideran soldaduras con refuerzos deber agregarseun porcentaje al valor de soldadura sin refuerzo.

SOLDADURA DEFILETE HORIZONTAL

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Tamao del Filete(En Pulgadas)

1/83/165/163/81/25/83/41

1.1/4

Kilos de Acerodepositados por

metro lineal

0.0400.0940.2470.3550.6320.9861.4212.5263.960

Kilos de electrodosSoldaduras* (Aprox.)

Por metro lineal

0.0710.1680.4410.6331.1281.7602.5374.5107.071

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* Incluye colilla y prdida por salpicaduras

DIMENSIONES DELA UNION

(En Pulgadas)

t W s

3/16 3/8 0 1/16

1/4 7/16 1/16 3/32

5/16 1/2 1/16 3/32

KILOS de ACERODEPOSITADOS POR

METRO LINEALSin Con

Refuerzo Refuerzo * *

0,1310,029 0,162

0,042 0,1920,058 0,213

0,049 0,2280,074 0,253

KILOS DE ELECTROSPOR METRO LINEAL

DESOLDADURA *(Aprox.)

Sin ConRefuerzo Refuerzo

* *

0,2400,060 2,298

0,075 0,3430,104 0,387

0,089 0,4020,133 0,447

UNIONES DE TOPE SIN BISELSOLDADURAS A UN SOLO LADO

SOLDADOS POR LOS DOS LADOS

Si el cordn de raz fuera torchadoagregar 0,032 Kgs. el acero depositado(equivalente aproximadamente a 0,059Kgs. de electrodos)

DIMENSIONES DE LA UNION(En Pulgadas)

KILOS DE ACERO DEPOSITADOSPOR METRO LINEAL

KILOS DE ELECTRODOS PORMETRO LINEAL DE SOLDADURA

(Aprox.)

SOLDADURA DE TOPECON BISEL EN V

60

KILOS DE ELECTRODOSPOR METRO LINEAL DESOLDADURA * (Aprox.)

Sin Con Refuerzo Refuerzo

**

0,313

0,044 0,354

0,059 0,536

0,104 0,581

0,149 0,700

0,208 0,789

KILOS DE ACERODEPOSITADO POR

METRO LINEAL Sin ConRefuerzo Refuerzo

**

0,177

0,019 0,197

0,029 0,296

0,059 0,324

0,079 0,388

0,119 0,429

DIMENSIONES DELA UNION

(En Pulgadas)

t W s

1/4 1/4 01/32

3/16 3/8 1/321/16

1/4 1/4 1/16

ConRefuerzo

**

0,3730,685

1,0401,714

2,5003,501

5,960

SinRefuerzo

0,2240,462

0,7451,12