Soldadura por arco eléctrico manual

DefinicionesSoldadura = Acción de soldarSoldar = Unir y pegar sólidamente dos cosas, con sustancia igual o semejante.Arco eléctrico = Se denomina al paso de la corriente eléctrica a través del aire con desprendimiento de luz y calor.

A partir de estas definiciones podemos decir que la soldadura por arco manual es un proceso de unir dos metales mediante una fusión localizada, producida por un arco eléctrico entre el electrodo metálico y el metal base que se desea unir.

Todo lo que encierra la definición anterior podemos resumirlo en el siguiente esquema.

Para ampliar tus conocimientos y por la importancia que tiene la soldadura en los procesos industriales debemos mencionar que la tecnología y la ciencia de la soldadura han permitido un gran avance en estos últimos años, que serian difícil de enumerar los diferentes procedimientos que se utilizan. Sin embargo los podemos clasificar en dos categorías diferentes a decir.

Como principios a las categorías anteriores podemos determinar que:

La soldadura por fusión se refiere a cualquier proceso de unir metales en que se funden los metales que se van a unir.

La soldadura sin fusión es cualquier proceso de unir metales en que no se funden los metales que se van a unir, es decir por calentamiento y / o presión.

De acuerdo a estos principios en que se basa el proceso, se determina la categoría a la cual pertenece.A continuación presento los diferentes procesos de soldadura.

SOLDADURA

POR FUSION SIN FUSION

ARCO LLAMA TERMICA FORJA RESISTENCIALLAMA

CARBON PROTEGIDO

METALICO

FUERTE PLATA

DE PUNTO COSTURA A TOPE

OXI ACETILENO OXI HIDROGENO

Los electrodos

¿ Que es un electrodo?Un electrodo. Es una varilla metálica de composición aproximada a la del metal a soldar envuelta concéntricamente con una sustancia llamada revestimiento.

En el año 1800 los electrodos eran de carbón, en los años siguientes eran de alambres desnudos, hoy en día existen estos últimos mas los electrodos con revestimiento. En esta descripción deduzcamos que la respuesta dada anteriormente se ajusta a los electrodos con revestimiento utilizado en la soldadura eléctrica con arco manual

A.- parte del núcleo para ser tomado por el porta electrodo.B.- Núcleo C.- Revestimiento

Función del núcleo: El propósito del núcleo es conducir la energía eléctrica para establecer el arco voltaico. Este arco provoca la fusión del electrodo y el material base. El metal liquido (fundido)`procedente del electrodo cae en el cráter originado por el arco en el baño de fusión, este al solidificarse da lugar al cordón de soldadura que establece la unión entre las dos piezas.

Función del revestimiento: El revestimiento esta compuesto a base de los siguientes elementos: celulosa, silicato sódico, silicato potasio, oxido de titanio (rutilo), óxidos de hierro, hierro en polvo y otros.

Los elementos citados ,entre otros, permiten al revestimiento cumplir las siguientes funciones:

1.- Actúa como agente desoxidante del baño de fusión.2.- Formar gases inertes que protejan el baño de fusión contra la oxidación y nitruración atmosférica.3.- Formar una capa de escoria sobre la soldadura, además la escoria disminuye la velocidad de enfriamiento de la soldadura depositada. 4.- Facilita el encendido y mantenimiento del arco y reduce el chisporroteo.5.- Permite una mayor penetración y calidad radiográfica de la soldadura.

Debido a que existen diferentes electrodos en el mercado y con el fin de lograr un cierto grado de uniformidad en la fabricación de electrodos la Sociedad Americana de Soldadura (AWS) y la Sociedad Americana para ensayos de Material (ASTM) establecieron un sistema numérico usado por la industria. Por ejemplo: E6024, E7018, E6011Para comprender esto en el electrodo E6024 describiremos su clasificación.

E.- Electrodo para soldar por arco eléctrico.60.- Nos indica la resistencia a la tracción mínima del metal depositado en miles de libras por pulgada cuadradas (PSP), es decir, este electrodo tiene una resistencia de 60.000 PSI2.- Posición apta para soldar un 1 es toda posición , 2 como en el ejemplo puede utilizarse en posición horizontal y ascendente y si fuera 3 solamente se puede utilizar en posición plana.4.- esta cifra puede tomar los valores 0,1,2,3,4,5,6,7 u 8 que indican alguna característica especifica en el electrodo y sus significados:

0-CC-PI, deposito de alta calidad, revestimiento a base de celulosa con silicato sódico.1.- CC-PI-CA Buen deposito del metal, alta penetración, revestimiento a base de celulosa y silicato potásico.2.- CC-PD-CA Deposito de calidad media, penetración media, revestimiento de rutilo con silicato sódico.3.- CC-PDI-CA Deposito de calidad media, arco suave poca penetración, revestimiento rutilo con silicato potásico.4.- CC-PDI-CA Gran velocidad en el deposito, penetración media, revestimiento de rutilo con polvo de hierro.5.- CC-PI Deposito de alta calidad, con arco moderado, penetración suave, electrodo de bajo hidrogeno con revestimiento básico con sales de sodio.6.- CC-PD-CA Alta calidad en el deposito, electrodo de bajo hidrogeno en revestimiento básico y sales de potasio.7.- CC-PD-CA Penetración media, gran rendimiento, revestimiento con oxido de hierro y polvo de hierro.

8.- CC-PI Penetración ligera o media, gran velocidad de aportación, electrodo de bajo hidrogeno, con polvo de hierro.

Abreviaturas:Además de la clasificación numérica que tienen en los electrodos existe una con

digito de colores establecidos por la Asociación Nacional de Fabricantes de Electrodos (NEMA)Los puntos indican lo siguiente:E = Se refiere al calor en la punta o extremo. S = Color en la parte desnuda del electrodoG = Indica un punto de color en el recubrimientoM = Color utilizado por los fabricantes para identificar sus propios electrodos.

Los electrodos según su revestimiento se clasifican en:

Nombre Característica (contienen)

Celulósicos Celulosa

Rutilicos Oxido de titanio

Minerales Oxido de hierro-Manganeso

Básicos o bajo Hidrogeno Ausencia total de hidrogeno (Humedad)

Hierro en polvo Hierro en polvo

Técnicas para soldar

Fuente de Poder

Técnicas básicas para soldarPara el éxito de cualquier operación de soldadura depende en gran medida de

que se realice con un arco estable, al estudiar esta técnica la estabilidad del arco debemos considerar 5 elementos fundamentales:

1.- Longitud del arco2.- Tensión del arco3.- Intensidad de corriente4.- velocidad de avance del electrodo

Longitud del arco.Es la distancia que existe entre la punta del electrodo y la pieza que se esta

soldando.

Se debe tener presente que:Una longitud excesiva provoca la inestabilidad del arco, reduce la penetración,

aumenta el chisporroteo, dejando cordones de soldadura planos, anchos, también le quita efectividad al revestimiento, por lo tanto existe la posibilidad de contaminarse el baño de fusión con el aire.Si sucede lo contrario :

Un arco corto, no produce el calor necesario para fundir el material base, el electrodo tiende a pegarse, la penetración es escasa.

Tensión del arco.Es sinónimo de tensión de carga y se refiere al voltaje que existe entre los

extremos del arco durante el proceso de soldadura el voltaje depende de la longitud del arco y los cambios producen calentamiento irregular, tanto en el metal base como el electrodo.

Intensidad de corriente.Se refiere al amperaje representado por el flujo de energía que circula en el arco y

es regulado en la cantidad deseada, en la maquina lo mismo que la longitud del arco, el soldador debe regular el amperaje en el ajuste correcto.

Otra forma correcta de regular es considerar los rangos que estipulan los fabricantes de electrodos.De lo anterior debe considerar lo siguiente:

Si la corriente es demasiado alta, el electrodo funde muy rápido y el baño de fusión es muy grande e irregular si por el contrario, la corriente es baja no hay suficiente calor para fundir el metal y el baño de fusión es muy pequeño.

Angulo de inclinación del electrodo:El ángulo que forma el electrodo con la pieza a soldar tiene una gran influencia

que determina lo siguiente:

1.- Da forma del cordón de soldadura2.- Define 2 ángulos el de inclinación longitudinal y lateral.

La explicación graficada en las siguientes figuras:En este caso el ángulo de inclinación longitudinal determina la forma del cordón y suele oscilar entre 15º y 30º, dependiendo del estilo del soldador.Angulo de inclinación lateral desde la horizontal.En la practica varia de 15º en uno y otro sentido, no afecta al aspecto ni la calidad del cordón este ángulo tiene importancia en la soldadura de varios cordones (relleno). Ejemplo: Cordones en ángulo.

Velocidad de avance del electrodo.Si la velocidad de la soldadura es buena es porque se han considerado todos los

aspectos técnicos y uno de estos esta incluido, la velocidad de avance del electrodo y debemos tener presente que:1.- Si la velocidad es excesiva produce inclusiones de escoria y el cordón muy delgado.2.- Si la velocidad es lenta produce un cordón muy ancho y grueso.

Además de los aspectos analizados existen otros que pertenecen a la parte funcional y es necesario desarrollar su teoría para complementar la secuencia del aprendizaje, por ejemplo: Al iniciar la primera operación para proceder a soldar se debe tener en cuenta lo siguiente:Muy importante!!!1.- Conexiones correctas ente maquina y cables.2.- Lugar de trabajo en orden3.- Seleccionar la polaridad de acuerdo al electrodo.4.- Regular el amperaje adecuado.5.- Colocar el electrodo en la pinza.

Cebado del arcoes formar el arco voltaico y significa tocar el metal base con el electrodo y se

puede hacer de dos formas que son:1.- Golpeando el electrodo sobre la pieza.2.- Rayando – Raspando el electrodo sobre la pieza.

El primer método suele ser el preferido por los soldadores experimentados en el segundo caso por su facilidad es recomendable para los principiantes.

Técnica de la pasadaEsta técnica esta relacionada con el movimiento lateral del electrodo, se

utiliza para dar mayor volumen y ancho del cordón, en las siguientes figuras citaremos algunas con su respectiva utilización.

Es el cordón recto en el cual el electrodo se desplaza en un solo sentido

Se utiliza en cordones de penetración.

Deposito de pasadas sucesivas.

Pasada ancha como deposito del ultimo cordón.

Pasada ancha con movimiento L

Movimiento ancho en 8, cordones anchos.

Movimiento de rotación circular cordones anchos

Corte de ArcoAl terminar el cordón de soldadura y el cráter quede con la altura necesaria se

debe hacer de la siguiente forma.Al termino el electrodo debe devolverse a lo menos 1 cm. Y seguir avanzando,

aumentando lentamente la longitud del arco. Ejemplo:Reinicio del deposito

Para reanudar un cordón de soldadura interrumpido es indispensable en primer lugar limpiar perfectamente el cráter y en segundo lugar iniciar el cordón calentando la zona del cráter, para volver a montar la soldadura sobre la solidificada, con la siguiente figura se aclara la idea.

Deposito de cordones de soldaduraHasta aquí habría que recordar los aspectos teóricos como una manera de

presentar la secuencia operativa que culmina con el deposito de la soldadura en cordones. Así tenemos:

1.- Longitud del arco2.- Tensión del arco3.-Intensidad de corriente4.- Angulo de inclinación del electrodo5.- Velocidad de avance del electrodo.6.- Cebado del arco7.- Pasado o movimiento del electrodo8.- Corte del arco eléctrico9.- Reinicio del deposito.

Seguridad en la soldadura por arco

A partir de que miles de personas cada año sufre accidentes por no tener el cuidado y sentido común de sus consecuencias o lo mas grave es demostrar una indiferencia hacia los accidentes del trabajo, he considerado desarrollar una unidad exclusivamente con dos propósitos: el primero, llamar a la conciencia y reflexionar en alguna medida sobre lo que es un accidente y el segundo corresponde al hecho puntual que a corto plazo se debe efectuar las actividades practicas de esta unidad.

Quisiera al respecto; manifestar que un accidente es un acontecimiento que nadie quiere experimentar porque causa daños físicos, psíquicos, materiales, económicos, sociales y familiares, en fin es todo un drama, que hay que prevenir y sobre esto debe existir la seguridad, una seguridad orientada a la prevención, es decir apelo al refrán……….mas vale prevenir que curar……

Protección corporalEn cualquier operación de soldadura se desprenden proyecciones y peligrosas

radiaciones ultravioletas e infrarrojas, además ciertas partes conductores de energía eléctrica están al descubierto por lo tanto el operador debe preocuparse con especial atención en ciertas normas a fin de contar con la máxima protección personal y también considerar a las personas que trabajan alrededor.

Como hemos dicho que la seguridad es parte de si mismo. Los accidentes se pueden evitar si se emplean las normas establecidas.

Elementos utilizados en la protección personal.

MascaraLa mascara de protección esta echa de fibra de vidrio o fibra prensada, y tiene

una mirilla en la cual se coloca el vidrio neutralizador y los vidrios protectores dev este. Se usa para resguardar los ojos y para evitar quemaduras en la cara.La mascara para soldar: Hay diferentes diseños .

GuantesSon de cuero o asbesto y su forma varia según puede ver en la figura. Los

guantes de asbesto justifican su uso solamente en trabajos de gran temperatura.Debe evitarse tomar piezas muy calientes con los guantes ya que estos se

deforman y pierden su flexibilidad.

DelantalEs de forma común su objetivo es proteger la parte anterior del cuerpo y las

piernas hasta la rodilla.

CasacaSu forma puede verse en la figura. Se utiliza para proteger especialmente

los brazos y parte del pecho, su uso es frecuente cuando se realizan soldaduras en posición vertical y sobre cabeza.

Mangas Estas vestimentas tienen por objeto proteger solamente los brazos del soldador

tienen mayor uso en soldaduras que se realizan en el banco de trabajo y en posición plana. existe otro tipo de manga en forma de chaleco que cubre a la vez parte del pecho.

PolainasEste elemento se utiliza para proteger parte de la pierna y los pies del

soldador Las polainas pueden ser reemplazadas por botas altas y lisas con punta de acero.

Zapatos de seguridad que cubran los tobillos para evitar el atrape de salpicaduras.

Protección a las radiaciones de los brazos y el tronco.Las radiaciones ultravioletas e infrarrojas pueden producir quemaduras y otros

trastornos en el organismo.

Influencia de los rayos solares sobre el ojo humano.

Vidrios inactínicosEs un vidrio de color oscuro que tiene la particularidad de absorber los

rayos ultravioletas. El vidrio inactínico debe ser seleccionado de acuerdo al amperaje utilizado. Debe mantener la buena visibilidad cambiando el vidrio protector cuando este presente un exceso de proyecciones

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Contenido complementario

POSICIONES EN SOLDADURA

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