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Soldadura por arco eléctrico

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Indice
1. Fuente de electricidad (potencia)

3. Como soldar por arco
4. Establecimiento Del Arco
5. Posiciones Del Electrodo

1. Fuente de electricidad (potencia)

Para la soldadura efectiva por arco, se requiere una corriente constante. La máquina soldadora deberá tener una curva descendiente de voltamperios, en la que se produce una cantidad relativamente constante de corriente con solamente un cambio limitado en la carga de voltaje.
En otros aparatos eléctricos la demanda por corriente generalmente queda algo constante, pero en la soldadura por arco la potencia fluctua mucho. Por lo tanto, cuando se establece el arco con el electrodo, el resultado es un cortocircuito lo que inmediatamente induce un oleaje repentino de corriente eléctrica, a menos que la máquina esté diseñada para evitar esto. Igualmente, cuando los glóbulos de metal por soldar se lleven a través del flujo de arco, éstos también crean un cortocircuito. Una fuente de corriente constante está diseñada para reducir estos oleajes repentinos de cortocircuitos y así evitar
salpicaduira excesiva durante la soldadura.
En la soldadura por arco, el voltaje de circuito abierto (el voltaje cuando la máquina está operando y no se está soldando) es mucho más alto que el voltaje de arco ( el voltaje después de establecer el arco). El voltaje de circuito abierto puede variar de 50 a 100 y el voltaje de arco, de 18 a 36. Durante el proceso de soldar, el voltaje de arco también cambiará con las diferencias en la longitud del arco.
Debido a que es difícil mantener una longitud uniforme del arco a todo momento, aún para un soldador experimentado, una máquina con una curva empinada de voltamperios producirá un arco más estable, porque habrá muy poco cambio en la corriente de soldar aún con cambios en el voltaje de arco. Una curva de voltamperios indica el voltaje de salida disponible a cualquier corriente determinada de salida, dentro de los límites del ajuste de corriente mínima y máxima en cada escala.
Por ejemplo, la curva en la siguiente figura, indica que hay disponible un voltaje alto de circuito abierto en 0, lo que ayuda a establecer el arco. A medida que se adelante la soldadura, el voltaje cae al voltaje de arco en A y este punto, la fluctuación en la longitud del arco apenas afectará la corriente. Si el electrodo hace un cortocircuito con el metal por soldar, la corriente no llegará a ser excesiva, como se indica en B.
La corriente utilizada directamente afecta la velocidad de derretimiento. A medida que se aumenta la velocidad de corriente, también se aumenta la densidad de corriente en la punta del electrodo. La cantidad de corriente requerida para cualquier operación de soldar está dictada por el grosor del metal por soldar. Esta corriente está controlada por una rueda o un arreglo de palancas. Un control ajusta la máquina para un ajuste aproximado de corriente y otro control proporciona un ajuste más preciso de corriente.

Hay tres máquinas básicas de soldar utilizadas en la soldadura por arco:

  • Generadores – generalemente de corriente directa.
  • Transformadores- para corriente alterna.
  • Rectificadores- para selección de corriente.

Las máquinas soldadoras son graduadas según su capacidad de salida, la que puede variar de entre 150 y 600 amperios.
La capacidad de salida está basada sobre un ciclo de rendimiento del 60 por ciento. Esto quiere decir que una fuente de potencia puede entregar su plena potencia de régimen bajo carga por seis de cada diez minutos. En la soldadura manual, la fuente de potencia no tiene que proporcionar una corriente continua como es requerida en otras máquinas eléctricas. Para algunos aparatos eléctricos, una vez que se prenda la potencia el aparato deberá entregar su capacidad de régimen hasta el momento que se apague. Con una fuente de potencia para soldar, la máquina muchas veces no trabaja parte del tiempo mientras el operador cambia electrodos, ajusta el metal por soldar, o cambia posiciones de soldar. Así que el método normal de fijar la capacidad de una máquina es la de indicar el porcentaje del tiempo que ésta realmente deberá entregar potencia. (Por esta razón, la capacidad de régimen en unidades de potencia completamente autómaticas está indicada al 100 por ciento del ciclo de rendimiento.)
El tamaño de la máquina soldadora por utilizar depende de la clase y cantidad de soldadura por hacer. La siguiente es una guía general para seleccionar una máquina soldadora:

  • 150-200 amperios- Para soldadura liviana-a-mediana. Excelente para toda fabricación y suficientemente robusta para operación contínua en trabajo liviano o mediano de producción.
  • 250-300 amperios- Para requerimientos normales de soldadura. Utilizada en fábricas para trabajo de producción, mantenimiento, reparación, trabajo en sala de herramienteas, y toda soldadura general de taller.
  • 400-600 amperios- Para soldadura grande y pesada. Especialmente buena para trabajos estructurales, fabricación de partes pesadas de máquina, tubería y soldadura en tanques.

Generador CD
La fuente de corriente directa consiste de un generador impulsado por un motor eléctrico o de gasolina. Una de las caracteristicas de un generador de corriente directa de soldar es la de que la soldadura puede hacerse con polaridad directa o inversa. La polaridad indica la dirección de flujo de corriente en un circuito. En polaridad directa, el electrodo es negativo y el metal por soldar es positivo, y los electrones fluyen del electrodo al metal por soldadr.
La polaridad puede ser cambiada intercambiando los cables, aunque en las máquinas modernas se puede cambiar la polaridad simplemente accionando un interruptor.
La polaridad afecta el calor liberado pués es posible controlar la cantidad que pasa al metal por soldar. Cambiando la polaridad, se puede concentrar el mayor calor dónde éste más se requiera.
Generalmente, es preferible tener más calor en el metal por soldar porque el área del trabajo es mayor y se requiere más calor para derretir el metal que para fundir el electrodo. Por lo tanto, si se vayan a hacer grandes depósitos pesados, el metal por soldar deberá estar más caliente que el electrodo. A este efecto, la polaridad directa es más efectiva.
En cambio, en la soldadura sobrecabeza es necesario rápidamente congelar el metal de relleno para ayudar a sostener el metal fundido en su posición contra la fuerza de la gravedad. Utilizando la polaridad inversa, hay menos calor generado en el metal por soldar, dando mayor fuerza de retención al metal de relleno para soldar fuera-de-posicion.
En otras situaciones, puede que sea mejor conservar el metal por soldar tan frío como sea posible, por ejemplo para reparar una pieza fundida de hierro. Con polaridad inversa, se produce menos calor en el metal por soldar y más calor en el electrodo. El resultado de estop es que se pueden aplicar los depósitos rápidamente mientras que se evita sobrecalentamiento del metal por soldar.

Transformador
La máquina soldadora tipo transformador produce corriente alterna. La potencia es tomada directamente de una línea de fuerza eléctrica y transformada en un voltaje requerido para soldar. El transformador CA mas sencillo tiene una bobina primaria y una bobina secundaria con un ajuste para regular la salida de corriente. La bobina primaria recibe la corriente alterna de la fuente eléctrica y crea un campo magnético, lo que cambia constantemente en dirección y potencia. La bobina secundaria no tiene ninguna conexión eléctrica a la fuente de fuerza pero está afectada por las líneas dew fuerza cambiándose en el campo magnético; por la inducción ésta entrega una corriente transformada a un valor más alto al arco de soldar.
Algunos transformadores CA están equipados con un interruptor amplificador de arco lo que proporciona un oleaje de corriente para facilitar el establecimiento del arco cuando el electrodo hace contacto con el metal para soldar. Después de formar el arco, la corriente automáticamente vuelve a la cantidad ajustada para el trabajo. El interruptor amplificador de arco tiene varios ajustes para permitir establecimiento rápido del arco para soldar planchas delgadas o placas gruesas.
Una ventaja de la máquina soldadora CA es la libertad del soplo magnético del arco lo que muchas veces ocurre al soldar con máquinas de CD. El soplo magnético del arco causa oscilación del arco al soldar en esquinas en metales pesados o al usar electrodos revestidos grandes. El flujo de corriene directa a través del electrodo, metal por soldar, y grapa para puesta a tierra genera un campo magnético alrededor de cada una de estas unidades, lo que puede causar que el arco se desvíe de su vía intentada. El arco generalmente es desviado sea hacia adelante o hacia atrás a lo largo de la vía de soldar y puede qaue cause salpicadura excesiva y fusión incompleta. También tiende a atraer gases atmosféricos al arco, terminando en porosidad. La deflexión del arco se debe a los efectos de un campo magnético desequilibrado. Así que cuando se desarrolle una gran concentración de flujo magnético en un lado del arco, éste tiende a soplarse fuera de la fuente de la mayor concentración.
El soplo magnético del arco muchas veces puede ser corregido cambiando la posición de la grapa para puesta a tierra, soldando en una dirección fuera de la grapa a tierra, o cambiando la posición del metal por soldar en el banco.

Rectificadores
Los rectificadores son transformadores que contienen un dispositivo eléctrico que cambia la corriene alterna en corriente directa.
Los rectificadores para la soldadura por arco generalemente son del tipo de corriente constante donde la corriente para soldar queda razonablemente constante para pequeñas variaciones en la longitud del arco.
Los rectificadores están construidos para proporcionar corriente CD solamente, o ambas, corriente CD y CA. Por medio de un interruptor, los terminales de salida pueden cambiarse al transformador o al rectificador, produciendo corriente CA o CD directa o corriente CD de polaridad inversa.
En la actualidad, los dos materiales rectificadores utilizados para máquinas soldadoras son el selenio y el silicio. Ambos son excelentes, aunque el silicio muchas veces permitirá operación con densidades de corriente más altas.

2. Portaelectrodo

Este portaelectrodo es utilizado para agarrar el electrodo y guiarlo sobre la costura por soldar. Un buen portaelectrodop deberá ser liviano para reducir fatiga excesiva durante la soldadura, para facilmente recibir y eyectar los electrodos, y tener la aislación apropiada. Algunos de los portaelectrodos son completamente aislados, mientras que otros tienen aislación en el mango, solamente.
Al usar un portaelectrodo con quijadas no aisladas, nunca coloque éste en la plancha del banco con la máquina operando, pués esto causará un destello.
Siempre conecte los portaelectrodos firmemente al cable. Una conexión floja donde el cable se une con el portaelectrodo puede sobrecalentar el mismo.
El uso de cables de tamaño suficiente es necesario para la soldadura correcta. Un cable conductor de 9 metros de un tamaño determinado puede ser satisfactorio para llevar la corriente requerida, pero si de agregue otros 9 metros de cable, la resistencia combinada de los dos conductores reducirá la salida de corriente de la máquina. Si la máquina entonces se ajuste para mayor salida, la carga adicional puede que cause que se sobrecaliente la fuente de fuerza y también aumente su consumo de potencia.
El cable primario que conecta la máquina soldadora a la fuente de electricidad también es significante. La longitud de este cable ha sido determinada por el fabricante de la unidad de fuerza eléctrica, y representa una longitud que permitirá operación eficiente de la máquina sin una caída apreciable en el voltaje. Si se usa un cable más largo, se requerirá mas voltaje para el trabajo por hacer, y si no hay disponible más voltaje, la caída de voltaje resultante afectará gravemente a la soldadura.

Grapa para puesta a tierra
La grapa para puesta a tierra es vital en un equipo soldador eléctrico. Sin tener la conexión correcta a tierra, el pleno potencial del circuito no producirá el calor requerido para soldar.

Tipos de Conexiones a Tierra
Hay varias maneras de lograr una conexión buena a tierra. El cable a tierra puede estar sujeto al banco de trabajo por una grapa-C, una abrazadera especial para puesta a tierra, o abulonando o soldando una oreja en el extremo del cable al banco.

Escudo Protector
Un casco soldador o escudo de mano adecuado es necesario para toda soldadura por arco. Un arco eléctrico produce una luz brillante y también emite rayos ultravioleta e infrarrojos invisibles, los cuales pueden quemar los ojos y la piel. Nunca vea el arco con los ojos descubiertos dentro de una distancia de 16 metros.
Ambos, el casco y el escudo de mano están equipados con lentes teñidos especiales que reducen la intensidad de la luz y filtran los rayos infrarrojos y ultravioleta.
Los lentes vienen en diferentes colores para varios tipos de soldadura. En general, la práctica recomendada es la siguiente:

  • Color No 5 para soldadura liviana por puntos.
  • Colores No 6 y 7 para soldar con hasta 30 amperios.
  • Color No. 8 para soldar con entre 30 y 75 amperios.
  • Color No. 10 para soldar con entre 75 y 200 amperios.
  • Color No. 12 para soldar con entre 200 y 400 amperios.
  • Color No. 14 para soldar con más de 400 amperios.

Ropa Del Soldador
El soldador tiene que estar completamente vestido para seguridad en la soldadura.
Los guantes deberán ser de tipo para servicio pesado con puños largos. Hay disponibles guantes de soldador hechos de cuero. Use guantes de asbesto para trabajar en calor intenso. Sin embargo, use grapas – no los guantes – para recoger el metal caliente.
Las mangas del soldador dan protección adicional contra chispas y calor intenso.
Los delantales de cuero o asbesto son recomendados para soldadura pesada o para la cortadura.
Vistase en zapatos gruesos y nunca enrolle las piernas de los pantalones, pués les puede caer el metal fundido. Si es posible, remueva o cubra los bolsillos delanteros de los pantalones y camisa.
Cubra la cabeza con un gorro protector y siempre lleve el escudo protector colocado correctamente.

3. Como soldar por arco

Preparando para soldar
Antes de comenzar a soldar, observe todas las reglas de seguridad y limpieza del metal por soldar.
Reglas de Seguridad
Observe usted todas las precauciones para seguridad. He aquí las reglas básicas:

  1. Compruebe que el área de soldar tenga un piso de cemento o de mampostería.
  2. Guarde todo material combustible a una distancia prudente.
  3. No use guantes ni otra ropa que contenga aceite o grasa.
  4. Esté seguro que todo alambrado eléctrico esté instalado y mantenido correctamente. No sobrecargue los cables de soldar.
  5. Siempre compruebe que su máquina está correctamente conectada a la tierra. Nunca trabaje en una área húmeda.
  6. Apague la máquina soldadora antes de hacer reparaciones o ajustes, para evitar choques.
  7. Siga las reglas del fabricante sobre operación de interruptores y para hacer otros ajustes.
  8. Proteja a otros con una pantalla y a usted mismo con un escudo protector. Las chispas volantes representan un peligro para sus ojos. Los rayos del arco también pueden causar quemaduras dolorosas.
  9. Siempre procure tener equipo extinguidor de fuego al fácil alcance en todo momento.

Para Limpiar el Material por Soldar
Limpie todo herrumbe, escamas, pintura, o polvo de las juntas del metal por soldar. Asegúrese también que los metales estén libres de aceite.

Posiciones Para Soldar
La soldadura por arco puede hacerse en cualesquiera de las cuatro siguientes posiciones:

  1. Horizontal
  2. Plano
  3. Vertical
  4. Sobrecabeza

La posición plana generalmente es más fácil y rápida, además de proporcionar mayor penetración.

Tipos De Juntas
Las juntas de tope pueden ser de tipo cerrado o abierto
Una junta de tope cerrada tiene las aristas de las dos placas en contacto directo una con la otra. Esta junta es adecuada para soldar placas de acero que no exceden a 3.2 a 4.8 mm de grosor. Se puede soldar metal más pesado pero solamente si la máquina tiene la capacidad suficiente de amperaje y si se usan electrodos más pesados.
La junta de tope abierta tiene las aristas ligeramente separadas para proporcionar mejor penetración. Muchas veces se coloca una barra de acero, cobre, o un ladrillo como respaldo debajo de la junta abierta para evitar que se quemen las aristas inferiores.
Cuando el grosor del metal excede a 3.2 a 4.8 mm, las aristas tienen que estar biseladas para mejor penetración.
El bisel puede estar limitado a una de las placas, o las aristas de ambas placas pueden estar biseladas, dependiendo en el groso del metal. El ángulo del bisel generalmente es del 60° entre las dos placas.

4. Establecimiento Del Arco

Para establecer el arco, ligeramente golpee o rasque el electrodo en el metal por soldar.
Tan pronto como se establezca el arco, inmediatamente levante el electrodo a una distancia igual al diámetro del electrodo. El no levantar el electrodo lo causará a pegarse al metal. Si se lo deja quedar en esta posición con la corriente fluyendo, el electropdo se calentará al rojo.
Cuando un electrodo se pegue, se lo puede soltar rápidamente torciendo o doblándolo. Si este movimiento no lo desaloja, suelte el electrodo del portaelectrodo.
Para Ajustar La Corriente
La cantidad de corriente por usar depende de:

  1. El grosor del metal por soldar.
  2. La posición actual de la soldadura, y
  3. El diámetro del electrodo.

Como una regla general, se pueden usar corrientes más altas y electrodos de diámetros mayores para soldar en posiciones planas que en la soldadura vertical o sobrecabeza.
El diámetro del electrodo está regulado por el grosor de la plancha de metal por soldar y la posición de soldar. Para la mayor parte de la soldadura plana, los electrodos deberán ser de 8 o 9.5 mm máximo, mientras electrodos de 4.8 mm deberán ser el tamaño máximo para soldadura vertical y de sobrecabeza.
Los fabricantes de electrodos generalmente especifican una gama de valores de corriente para electrodos de varios diámetros. Sin embargo, debido a que el ajuste de corriente recomendada es aproximado solamente, el ajuste final de corriente es hecho durante la soldadura.
Por ejemplo, si la gama de corriente para un electrodo es de 90-100 amperios, la práctica usual es la de ajustar el control en un punto mediodistante entre los dos límites. Después de comenzar a soldar, haga un ajuste final, aumentando o reduciendo la corriente.
Cuando la corriente se demasiado alta, el electrodo se fundirá demasiado rápidamente y la mezcla de los metales fundidos estará demasiado grande e irregular.
Cuando la corriente esté demasiado baja, no habrá suficiente calor para fundir el metal por soldar y la mezcla de metales fundidos estará demasiado pequeña. El resultado no solo será fusión inadecuada sino que el depósito se amontonorá y será de una forma irregular.
Una corriente demasiado alta también puede que produzca socavación, dejando una ranura en el metal por soldar a lo largo de ambos bordes del depósito de soldadura.
Una corriente demasiada baja causará la formación de capas superpuestas donde el metal fundido del electrodo cae en el metal por soldar sin suficientemente fundir o penetrar el metal por soldar. Ambas, la socavación y las capas superpuestas, terminan en soldaduras débiles.

La Longitud Del Arco
Si el arco está demasiado largo, el metal se derrite del electrodo en grandes glóbulos que oscilan de un lado al otro a medida que el arco oscila. Esto produce un depósito ancho, salpicado, e irregular sin suficiente fusión entre el metal original y el metal depositado.
Un arco que está demasiado corto no genera suficiente calor para correctamente derretir el metal por soldar. Además, el electrodo se pegará frecuentemente y producirá depósitos desiguales con ondas irregulares.
La longitud del arco depende del tipo de electrodo que se usa y el tipo de soldadura por hacer. Por lo tanto, para electrodos con diámetro pequeño, se requiere un arco más corto que para electrodos más grandes. Generalmente, la longitud del arco deberá ser apróximadamente igual al diámetro del electrodo.
Un arco más corto normalmente es mejor para soldadura vertical y de sobrecabeza porque se puede lograr mejor control de la mezcla de metales fundidos.
El uso de un arco corto también evita entrada a la soldadura de impurezas de la atmósfera. Un arco largo permite la atmósfera a fluir en el flujo del arco, permitiendo la formación de nitruros y óxidos. Además, cuando el arco esté demasiado largo, el calor del flujo de arco disipa demasiado rápidamente, causando salpicadura considerable.
Cuando el electrodo, la corriente, y la polaridad sean correctos, un buen arco corto producirá un sonido agudo de crepitación. Un arco largo puede reconocerse, por un silbido continuo muy parecido a un escape de vapor.

Para Formar El Crater
Cuando el arco hace contacto con el metal por soldar, se forma un bolsillo o poza, lo que se llama cráter. El tamaño y la profundidad de un cráter indica la penetración. En general, la profundidad de la penetración deberá ser de entre una tercera parte y una media parte del grosor total del cordón de soldadura, dependiendo del tamaño del electrodo.
Para una soldadura buena, el metal depositado del electrodo deberá fundirse completamente con el metal por soldar. La fusión solamente resultará cuando el metal por soldar haya estado calentado al estado líquido y el metal fundido del electrodo fluya fácilmente al mismo. Así que, si el arco esté demasiado corto habrá una distribución insuficiente de calor, o si el arco esté demasiado largo el calor no está centralizado suficientemente para formar el cráter deseado. Un cráter llenado incorrectametne puede que cause una falla de la soldadura cuando se aplique una carga a la estructura soldada.
Al comenzar con un electrodo, hay siempre una tendencia de que se caiga un glóbulo grande de metal en la superficie de la placa con poca o ninguna penetración. Esto es especialmente verdadero cuando se comienza a trabajar con un electrodo nuevo en el cráter dejado por una soldadura previamente depositada. Para asegurar que el cráter se llene, el arco deberá establecerse a una distancia apróximada de 12.7 mm delante del cráter. El arco entonces deberá traerse a través del cráter hasta el otro punto mas allá del cráter y luego, la soldadura deberá llevarse otra vez a través del cráter.
Cuando el electrodo llega al final de una costura, esté seguro que el cráter esté lleno. Esto dicta que se deberá romper el arco en el momento apropiado.

Se usan dos procedimientos para romper el arco para un cráter lleno:

  1. Acorte el arco y rápidamente mueva el electrodo lateralmente, fuera del cráter.
  2. Sostenga estacionario al electrodo justamente el tiempo necesario para llenar el cráter y luego retire gradualmetne del cráter.

De vez en cuando, el cráter puede sobrecalentarse y el metal fundido se derramará. Cuando esto sucede, levante el electrodo y muévalo rápidamente al lado o adelante del cráter. Este movimiento reduce el calor, permite que el cráter se solidifique momentáneamente, y para el depósito de metal del electrodo.

5. Posiciones Del Electrodo

La posición angular del electrodo tiene una influencia directa sobre la calidad de la soldadura. Muchas veces la posición del electrodo determinará la facilidad con la que se deposite el metal de relleno, evita socavación y escorias, y mantiene uniforme al contorno de la soldadura.
Dos factores primarios en la posición del electrodo son el ángulo de ataque y el ángulo de trabajo.
El ángulo de ataque es el ángulo entre la junta, y el electrodo, visto en un plano longitudinal.
El ángulo de trabajo es el ángulo entre el electrodo y el metal por soldar, visto de un plano terminal.

Soldaduras De Paso Simple Y De Paso Multiple
Una soldadura de paso simple es el depósito de una sola capa de metal de soldar. Para soldar materiales livianos, un solo paso normalmente es suficiente.
En planchas más pesadas y donde se requiera resistencia adicional, dos o más capas son requeridas con cada paso de soldadura solapando al otro.
Siempre que se une un paso múltiple, las escorias en cada cordón de soldadura deberá removerse completamente antes de depositar la próxima capa.

Soldadura De Tejido
La soldadura de tejido es una técnica utilizada para aumentear la anchura y el volumen del déposito de soldadura. Este momento del tamaño del déposito de soldadura muchas veces es necesario en ranuras profundas o en soldaduras con filete donde una cantidad de pasos deberán hacerse. Los patrones utilizados dependen en gran parte de la posición de la soldadura.

Tipos De Electrodos
El tipo de electrodo seleccionado para la soldadura por arco depende de:

  1. La calidad de soldadura requerida.
  2. La posición de la soldadura.
  3. El diseño de la juna.
  4. La velocidad de soldadr.
  5. La composición del metal por soldar.

En general, todos los electrodos están clasificados en cinco grupos principales: de acero suave. De acero de alto carbono, de acero de aleación especial, de hierro fundido, y no ferroso. La mayor parte de soldadura por arco es hecha con electrodos en el grupo de acero suave.
Los electrodos son fabricados para soldar diferentes metales y también están diseñados para CD de polaridad directa e inversa, o para soldadura con CA. Unos tantos electrodos funcionan igualmente bien con CD o CA. Algunos electrodos son mejor adaptados para soldadura plana, otros son intentados principalmente para soldadura vertical y de sobrecabeza, y algunos son utilizados en cualquier posición.
El electrodo revestido tiene una capa gruesa de varios elementos químicos tales como celulosa, dióxido de titanio, ferromanganeso, polvo de sílice, carbonato de calcio, y otros. Estos ingredientes son ligados con silicato de sodio. Cada una de las substancias en el revestimiento es intentado para servir, una función especifica en el proceso de soldadura. En general, sus objetivos primarios son los de facilitar el establecimiento del arco, estabilizar el arco, mejorar la apariencia y penetración de la soldadura, reducir salpicadura, y proteger el metal fundido contra oxidación o contaminación por la atmósfera alrededor.
El metal fundido a medida que éste esté depositado durante el proceso de soldadura, está atraído a oxígeno y nitrógeno. Debido a que el flujo del arco toma lugar en una atmósfera que consiste en gran parte de estos dos elementos, la oxidación ocurre a medida que el metal pasa del electrodo al metal por soldar. Cuando esto sucede, la resistencia y ductibilidad de la soldadura se reducen así como su resistencia a corrosión. El revestimiento en el electrodo evita esta oxidación. A medida que se derrite el electrodo, el revestimiento pesado descarga un gas inerte alrededor del metal fundido, excluyendo la atmósfera de la soldadura.
El residuo quemando del revestimiento forma una escoria sobre el metal depositado, reduciendo la velocidad de enfriamiento y produciendo una soldadura más dúctil.
Algunos revestimientos incluyen hierro en polvo que se convierte en acero por el calor intenso del arco, y lo que fluye en el depósito de soldadura.

Identificación De Electrodos
Muchas veces se refiere a los electrodos por un nombre comercial del fabricante. Para asegurar algún grado de uniformidad en la fabricación de electrodos, la Sociedad Americana de Soldadura (AWS) y la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM) han establecido ciertos requerimientos para los electrodos. Por lo tanto, los electrodos de diferentes fabricantes dentro de la clasificación establecida por la AWS y la ASTM puede esperarse que tengan las mismas caracteristicas de soldar.
En esta clasificación, se han asignado símbolos especificos a cada tipo de electrodo, por ejemplo E-6010, E-7010, E-8010, etc. El prefijo E identifica cómo será ele electrodo para soldadura por arco eléctrico. Los primeros dos números en el símbolo designan la resistencia mínima de tensión permisible del metal de soldar depositado, en miles de libras por pulgada cuadrada.
Por ejmplo, los electrodos de la serie 60 tienen una resistencia mínima de tensión de 60,000 libras por pulgada cuadrada (4,222 kg por cm2); en la serie 70, una resistencia de 70,000 libras por libra cuadrada (4,925 kg por cm2).
El tercer número del símbolo indica las posibles posiciones de soldar. Se usan tres números para este propósito: 1, 2 y 3. El número 1 es para un electrodo que puede ser utilizado en cualquier posición. El número 2 representa un electrodo restringido para soldadura en posiciones horizontal y/o plana. El número 3 representa un electrodo para uso en la posición plana, solamente.
El cuarto número del símbolo muestra alguna caracteristica especial del electrodo, por ejemplo, la calidad de soldadura, tipo de corriente, y cantidad de penetración.

Para Seleccionar El Electrodo
Hay varios factores vitales para seleccionar un electrodo para soldar. La posición de soldar es especialmente significante.
Como una regla práctica, nunca use un electrodo que tenga un diámetro más grande que el grosor del metal por soldar. Algunos operadores prefieren electrodos más grandes porque éstos permiten trabajo más grandes porque éstos permiten trabajo más rápido a lo largo de la junga y así aceleran la soldadura, pero esto requiere mucha destreza.
La posición y el tipo de la junta también son factores que deben considerarse al determinar el tamaño del electrodo. Por ejemplo, en una sección de metal gruesa con una "V" estrecha, un electrodo con diámetro pequeño siempre es utilizado para hacer el primer paso. Esto se hace para asegurar plena penetración en el fondo de la soldadura. Los paso siguientes entonces son hechos con electrodos más grandes.
Para soldadura vertical y de sobrecabeza, un electrodo con diámetro de 0.2 mm es el más grande que se deberá utilizar, no obstante el grosor de la plancha. Los electrodos más grandes lo hacen demasiado dificil de controlar el metal depositado.
Para economía, siempre use el electrodo más grande que sea práctico para el trabajo. Se requiere más o menos la mitad del tiempo para depositar una cantidad de metal de soldar de un electrodo revestido con acero suave con diámetro de 6.4 mm de lo que se requiere para hacerlo con un electrodo del mismo tipo con diámetro de 4.8 mm. Los tamaños más grandes no solo permiten el uso de corrientes más altas sino también requieren menos paradas para cambiar el electrodo.
La velocidad de deposición y la preparación de la junta también son factores importantes que influyen la selección de electrodos. Los electrodos para soldar acero suave a veces son clasificados como del tipo de adhesión rápida, rellenar-adherir, y relleno rápido. Los electrodos de adhesión rápida producen un arco de penetración profunda y depósitos de adhesión rápida. Son llamados muchas veces electrodos de polaridad inversa, aunque algunos de estos pueden utilizarse con CA. Estos electrodos tienen poca escoria y producen cordones planos. Son ampliamente utilizados para soldadura en cualquier posición para ambos, la fabricación y trabajos de reparación.
Los electrodos del tipo de relleno-adhesión tienen un arco moderadamente fuerte y una velocidad de depósito entre aquellas de los electrodos de adhesión rápida y relleno rápido. Comunmente, se llaman electrodos de "polaridad directa" aunque pueden utilizarse con CA. Estos electrodos tiene cobertura completa de escorias y depósitos de soldadura con ondas distintas y uniformes. Estos son los electrodos para uso general en talleres de producción y además son utilizadas para reparaciones. Se pueden utilizar en toda posición, aunque los electrodos de adhesión rápida son preferidos para soldadura vertical y de sobrecabeza.
El grupo de relleno rápido incluye los electrodos revestidos pesados de hierro en polvo con un arco suave y velocidad alta de depósito. Estos electrodos tienen escorias pesadas y producen depósitos de soldadura excepcionalmente suaves. Generalemente son utilizados para soldadura de producción donde todo el trabajo puede colocarse en posición para soldadura plana.
Otro grupo de electrodos es el tipo de bajo hidrógeno que contiene poco hidríógeno, sea en forma de humedad o de producto quimico. Estos electrodos tienen una resistencia sobresaliente a las grietas, poca o ninguna porosidad, y depósitos de alta calidad bajo inspección por rayos X.
El soldar en acero inoxidable requiere un electrodo que contiene cromo y niquel. Todos los aceros inoxidables tienen conductividad térmica baja. En los electrodos, ésto causa sobrecalentamiento y acción incorrecta del arco cuando se usen corrientes altas. En el metal por soldar, esto causa grandas diferencias de temperatura entre la soldadura y el resto del trabajo, lo que alabea la plancha. Una regla básica para soldar el acero inoxidable es la de evitar corrientes altas y calor alto en la soldadura. Otra razón para mantener enfriada a la soldadura es la de evitar corrosión de carbón.
Además, hay muchos electrodos para uso especial para revestimiento, y para soldadura de cobre y aleaciones de cobre, aluminio, hierro fundido, manganeso, aleaciones de níquel, y aceros de níquel-manganeso. La composiciones de estos electrodos generalmetne está diseñada para complementar el metal básico por soldar.
La regla básica en la selección de electrodos es la de escoger el electrodo que sea más parecido al metal por soldar.

Para Almacenar Los Electrodos
Guarda los electrodos en su bote sellado hasta que se usen. El aire y la humedad en el aire combinarán con elementos químicos en el revestimiento de los electrodos bajo la mayoria de las condiciones.
La humedad se convierte en vapor al calentar el electrodo y el hidrógeno en el agua combina con los agentes químicos en el revestimiento. Al mezclarse con el metal fundido, ésto cambia la composición de la soldadura, debilitándola.
En resumen, procure que sus electrodos se queden secos.
Dificultades En La Soldadura De Arco

Síntomas

Causas

Remedios

1. Arco inestable, se mueve, el arco se apaga. Salpicadura distribuida sobre el trabajo

1. Arco demasiado largo.

1. Acorte el arco para penetración correcta.

2. La soldadura no penetra. El arco se apaga con frecuencia.

2. Insuficiente corriente para el tamaño del electrodo.

2. Aumentar corriente. Use electrodo más pequeño.

3. Sonido fuerte de disparo del arco. El fundente se derrite rápidamente. Cordón ancho y delgado. Salpicadura en gotas grandes.

3. Demasiada corriente para tamaño del electrodo. También podría haber humedad en revestimiento del electrodo.

3. Reducir corriente. Use electrodo más grande.

4. La soldadura se queda en bolas. Soldadura pobre.

4. Electrodo incorrecto para el trabajo.

4. Use el electrodo correcto para el metal por soldar.

5. Es difícil establecer el arco. Penetración, dando una soldadura inadecuada.

5. Polaridad incorrecta en portaelectrodo. Metal no limpiado. Corriente insuficiente.

5. Cambie polaridad o use corriente CA en vez de CD. O, aumente la corriente.

6. Soldadura débil. Es difícil hacer el arco. El arco se rompe mucho.

6. El metal por soldar no está limpio.

6. Limpie el metal por soldar. Quite toda escoria de soldadura previa.

7. Arco intermitente. Puede que cause arcos en grapa para puesta a tierra.

7. Puesta a tierra inadecuada.

7. Corrija la puesta a tierra. Mueva el electrodo más lentamente.

 

 

Autor:


Ingrid B. Ramirez


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