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SOLDADURA, EQUIPOS Y CONSUMIBLES

Soldadura, en ingeniería, procedimiento por el cual dos o más piezas de metal se unen por aplicación de calor, presión, o una combinación de ambos, con o sin al aporte de otro metal, llamado metal de aportación, cuya temperatura de fusión es inferior a la de las piezas que se han de soldar.

La mayor parte de procesos de soldadura se pueden separar en dos categorías: soldadura por presión, que se realiza sin la aportación de otro material mediante la aplicación de la presión suficiente y normalmente ayudada con calor, y soldadura por fusión, realizada mediante la aplicación de calor a las superficies, que se funden en la zona de contacto, con o sin aportación de otro metal. En cuanto a la utilización de metal de aportación se distingue entre soldadura ordinaria y soldadura autógena. Esta última se realiza sin añadir ningún material. La soldadura ordinaria o de aleación se lleva a cabo añadiendo un metal de aportación que se funde y adhiere a las piezas base, por lo que realmente éstas no participan por fusión en la soldadura. Se distingue también entre soldadura blanda y soldadura dura, según sea la temperatura de fusión del metal de aportación empleado; la soldadura blanda utiliza metales de aportación cuyo punto de fusión es inferior a los 450 ºC, y la dura metales con temperaturas superiores.

Gracias al desarrollo de nuevas técnicas durante la primera mitad del siglo XX, la soldadura sustituyó al atornillado y al remachado en la construcción de muchas estructuras, como puentes, edificios y barcos. Es una técnica fundamental en la industria del motor, en la aeroespacial, en la fabricación de maquinaria y en la de cualquier producto hecho con metales.

El tipo de soldadura más adecuado para unir dos piezas de metal depende de las propiedades físicas de los metales, de la utilización a la que está destinada la pieza y de las instalaciones disponibles. Los procesos de soldadura se clasifican según las fuentes de presión y calor utilizadas.

El procedimiento de soldadura por presión original es el de soldadura de fragua, practicado durante siglos por herreros y artesanos. Los metales se calientan en un horno y se unen a golpes de martillo. Esta técnica se utiliza cada vez menos en la industria moderna.

SOLDADURA ORDINARIA O DE ALEACIÓN

Es el método utilizado para unir metales con aleaciones metálicas que se funden a temperaturas relativamente bajas. Se suele diferenciar entre soldaduras duras y blandas, según el punto de fusión y resistencia de la aleación utilizada. Los metales de aportación de las soldaduras blandas son aleaciones de plomo y estaño y, en ocasiones, pequeñas cantidades de bismuto. En las soldaduras duras se emplean aleaciones de plata, cobre y cinc (soldadura de plata) o de cobre y cinc (soldadura de latón).

Para unir dos piezas de metal con aleación, primero hay que limpiar su superficie mecánicamente y recubrirla con una capa de fundente, por lo general resina o bórax. Esta limpieza química ayuda a que las piezas se unan con más fuerza, ya que elimina el óxido de los metales. A continuación se calientan las superficies con un soldador o soplete, y cuando alcanzan la temperatura de fusión del metal de aportación se aplica éste, que corre libremente y se endurece cuando se enfría. En el proceso llamado de resudación se aplica el metal de aportación a las piezas por separado, después se colocan juntas y se calientan. En los procesos industriales se suelen emplear hornos para calentar las piezas.

Este tipo de soldadura lo practicaban ya, hace más de 2.000 años, los fenicios y los chinos. En el siglo I d.C., Plinio habla de la soldadura con estaño como procedimiento habitual de los artesanos en la elaboración de ornamentos con metales preciosos; en el siglo XV se conoce la utilización del bórax como fundente.

SOLDADURA POR FUSIÓN

Este tipo agrupa muchos procedimientos de soldadura en los que tiene lugar una fusión entre los metales a unir, con o sin la aportación de un metal, por lo general sin aplicar presión y a temperaturas superiores a las que se trabaja en las soldaduras ordinarias. Hay muchos procedimientos, entre los que destacan la soldadura por gas, la soldadura por arco y la aluminotérmica. Otras más específicas son la soldadura por haz de partículas, que se realiza en el vacío mediante un haz de electrones o de iones, y la soldadura por haz luminoso, que suele emplear un rayo láser como fuente de energía.

Soldadura por gas
La soldadura por gas o con soplete utiliza el calor de la combustión de un gas o una mezcla gaseosa, que se aplica a las superficies de las piezas y a la varilla de metal de aportación. Este sistema tiene la ventaja de ser portátil ya que no necesita conectarse a la corriente eléctrica. Según la mezcla gaseosa utilizada se distingue entre soldadura oxiacetilénica (oxígeno/acetileno) y oxhídrica (oxígeno/hidrógeno), entre otras.

Soldadura por arco
Los procedimientos de soldadura por arco son los más utilizados, sobre todo para soldar acero, y requieren el uso de corriente eléctrica. Esta corriente se utiliza para crear un arco eléctrico entre uno o varios electrodos aplicados a la pieza, lo que genera el calor suficiente para fundir el metal y crear la unión.

La soldadura por arco tiene ciertas ventajas con respecto a otros métodos. Es más rápida debido a la alta concentración de calor que se genera y por lo tanto produce menos distorsión en la unión. En algunos casos se utilizan electrodos fusibles, que son los metales de aportación, en forma de varillas recubiertas de fundente o desnudas; en otros casos se utiliza un electrodo refractario de volframio y el metal de aportación se añade aparte. Los procedimientos más importantes de soldadura por arco son con electrodo recubierto, con protección gaseosa y con fundente en polvo.

Soldadura por arco con electrodo recubierto
En este tipo de soldadura el electrodo metálico, que es conductor de electricidad, está recubierto de fundente y conectado a la fuente de corriente. El metal a soldar está conectado al otro borne de la fuente eléctrica. Al tocar con la punta del electrodo la pieza de metal se forma el arco eléctrico. El intenso calor del arco funde las dos partes a unir y la punta del electrodo, que constituye el metal de aportación. Este procedimiento, desarrollado a principios del siglo XX, se utiliza sobre todo para soldar acero.

Soldadura por arco con protección gaseosa
Es la que utiliza un gas para proteger la fusión del aire de la atmósfera. Según la naturaleza del gas utilizado se distingue entre soldadura MIG, si utiliza gas inerte, y soldadura MAG, si utiliza un gas activo. Los gases inertes utilizados como protección suelen ser argón y helio; los gases activos suelen ser mezclas con dióxido de carbono. En ambos casos el electrodo, una varilla desnuda o recubierta con fundente, se funde para rellenar la unión.


Otro tipo de soldadura con protección gaseosa es la soldadura TIG, que utiliza un gas inerte para proteger los metales del oxígeno, como la MIG, pero se diferencia en que el electrodo no es fusible; se utiliza una varilla refractaria de volframio. El metal de aportación se puede suministrar acercando una varilla desnuda al electrodo.

Soldadura por arco con fundente en polvo
Este procedimiento, en vez de utilizar un gas o el recubrimiento fundente del electrodo para proteger la unión del aire, usa un baño de material fundente en polvo donde se sumergen las piezas a soldar. Se pueden emplear varios electrodos de alambre desnudo y el polvo sobrante se utiliza de nuevo, por lo que es un procedimiento muy eficaz.

Soldadura aluminotérmica
El calor necesario para este tipo de soldadura se obtiene de la reacción química de una mezcla de óxido de hierro con partículas de aluminio muy finas. El metal líquido resultante constituye el metal de aportación. Se emplea para soldar roturas y cortes en piezas pesadas de hierro y acero, y es el método utilizado para soldar los raíles o rieles de los trenes.

SOLDADURA POR PRESIÓN

Este método agrupa todos los procesos de soldadura en los que se aplica presión sin aportación de metales para realizar la unión. Algunos procedimientos coinciden con los de fusión, como la soldadura con gases por presión, donde se calientan las piezas con una llama, pero difieren en que la unión se hace por presión y sin añadir ningún metal. El proceso más utilizado es el de soldadura por resistencia; otros son la soldadura por fragua (descrita más arriba), la soldadura por fricción y otros métodos más recientes como la soldadura por ultrasonidos.

Soldadura por resistencia
Este tipo de soldadura se realiza por el calentamiento que experimentan los metales debido a su resistencia al flujo de una corriente eléctrica. Los electrodos se aplican a los extremos de las piezas, se colocan juntas a presión y se hace pasar por ellas una corriente eléctrica intensa durante un instante. La zona de unión de las dos piezas, como es la que mayor resistencia eléctrica ofrece, se calienta y funde los metales. Este procedimiento se utiliza mucho en la industria para la fabricación de láminas y alambres de metal, y se adapta muy bien a la automatización.

La soldadura con arco eléctrico y la soldadura con oxiacetileno son las más usadas en la industria, por lo que nos extenderemos un poco más en su análisis.

SOLDADURA CON EQUIPO OXIACETILENO


Llama oxiacetilénica
Es la más interesante de las llamas soldantes, ya que es la única que se emplea para soldar el acero con el soplete. Se obtiene al mezclar el oxigeno con el acetileno en volúmenes teóricamente “iguales”. En la practica el volumen de oxigeno necesario es entre dos y tres veces mayor que el del acetileno.

Características

  1. Posee una potencia calorífica muy elevada.
  2. Proporciona una atmósfera reductora, impidiendo la oxidación de los metales cuando la llama está perfectamente regulada.
  3. El oxigeno, mezclado con el acetileno en el interior del soplete proporciona una llama muy concentrada.

Cuando la llama está mal regulada, puede dar lugar a que estos efectos sean perjudiciales para conservar las características metálicas de los metales que se sueldan.
Esto obliga al soldador a conocer dicha propiedades y regular correctamente la llama.
Cuando la llama es correcta se le denomina llama neutra, ya que no ejerce ningún efecto perjudicial a los materiales que se sueldan.

Las tres partes de una llama son: dardo, penacho y llamas de calefacción.


Cuando la proporción de oxigeno sobrepasa el valor dado anteriormente el dardo se vuelve azulado, puntiagudo, menos brillante y la zona reductora destella fuertemente. El penacho se acorta y estrecha y la llama empieza a silbar. En estas condiciones la llama queda oxidada y adquiere fragilidad (queda quemada). Este tipo de llama se le conoce con el nombre de oxidante.

Por último si la proporción de acetileno es mayor que la de oxigeno la llama se convierte en carburante.



Aparatos que comprende un equipo de soldadura


A- Un equipo de soldadura oxiacetilénica comprende en general los siguientes aparatos:

-Una botella de acetileno disuelto.
-Una botella de oxigeno.
-Un soplete.
-Accesorios fundamentales para la utilización de los gases: válvulas de seguridad, válvulas mano reductoras, canalizaciones para los gases y gomas o tubos de caucho.

B- Otros accesorios fundamentales tales como: una mesa apropiada para soldar piezas pequeñas.

-Una vasija con agua para enfriar las piezas
-Un cepillo metálico.
-Un martillo y una piqueta, si fuera necesario.
-Gafas apropiadas para los materiales a soldar.
-Una aguja de latón para limpiar el conducto de la boquilla del soplete.

Instalaciones de soldadura oxiacetilénica



Según las presiones de utilización las instalaciones se clasifican en:

1ª Instalaciones a baja presión. Comprenden:

  1. Una canalización para la distribución del acetileno con su válvula de seguridad.
  2. Una botella de oxigeno o batería de botellas con manorreductor o manómetro y canalización.
  3. Un soplete para cada punto de trabajo.


2ª Instalaciones a alta presión. Se componen de los mismos elementos que las instalaciones a baja presión, sin embargo el régimen de trabajo exige que la potencia calorífica sea superior a una de baja presión.

SOPLETES: TIPOS, ELECCION, CONDICIONES Y PRECAUCIONES EN SU MANEJO


Los sopletes de soldador son los aparatos destinados a recibir y mezclar los gases, en las proporciones convenientes para obtener una llama de elevada potencia calorífica en el orificio de salida. El consumo practico de oxigeno deberá de ser el triple que el del acetileno.
Un soplete se compone de dos racores, mango, grifos (llaves), lanza (caña) y boquilla.

Tipos de sopletes de soldar
Los sopletes de soldar se clasifican según la presión con la cual se emplea el acetileno en: sopletes de baja presión y sopletes de alta presión.

En su operación es importante:

1ª No forzar la potencia de los sopletes.
2ª Cuando se acople la boquilla o la lanza al inyector asegurarse de que la junta es perfecta.
3ª Mientras este encendido el soplete no intentar apretar ni aflojar ninguna tuerca.
4ª No golpear con el soplete ni sobre él.
5ª Utilizar el soplete a las presiones adecuadas.
6ª Cuando el orificio de la salida se ha agrandado el dardo aparece defectuoso. Hay que cambiar la boquilla.
7ª Cuando se produzca un retroceso de la llama o del oxigeno cerrar el grifo del oxigeno y enfriar la lanza en el agua.

Práctica de la soldadura oxiacetilénica
Las soldaduras deben realizarse de tal forma que se obtengan todas las garantías de seguridad. Ello obliga a estudiar la situación de la unión, el método de soldadura que se ha de elegir y los tratamientos complementarios o que son necesarios a veces para eliminar las deformaciones o las tensiones internas surgidas a consecuencia del calor desarrollado durante la soldadura.

Cuando las piezas soldadas deben resistir esfuerzos determinados es importante elegir la situación más adecuada de los cordones de soldadura. Esto dependerá de:

A. Método de soldadura elegido y de la facilidad de su ejecución.
B. De la resistencia a los esfuerzos.
C. De los deformaciones.

La soldadura a tope puede realizarse estando libres los bordes de las piezas a unir, punteando adecuadamente con soplete o fijadas mecánicamente. Como norma general se admite la fijación cuando la longitud a soldar sobrepasa unas 20 o 30 veces el espesor de la pieza, si bien este método ocasiona deformaciones o tensiones importantes.

La fijación puede realizarse:

a- Por punteado con soplete.
b- Mecánicamente (con mordazas).

Una vez fijadas las piezas que se han de someter a soldadura los bordes deben quedar:

a- Al mismo nivel.
b- Con separación constante y adecuada, al objeto de facilitar una penetración correcta.

Ventajas de la soldadura a derechas sobre la soldadura a izquierdas:

a- La llamada ataca de frente al baño fundido en las soldadura derechas, de esta forma se obtiene mejor transfusión del calor, menos consumo de gases y menor tiempo de ejecución.
b- No hay peligro de plegamiento ya que el material en estado líquido retenido por el cordón ya ejecutado.
c- Se obtiene una mejor penetración, puesto que el dardo alcanza más fácilmente el fondo del chaflán.
d- El cordón enfría más lentamente, ya que el calor de la llama permanece más tiempo actuando sobre la zona soldada, esto proporciona un cordón de más calidad con que quede menos regular y uniforme que la sociedad en soldaduras de izquierdas.

SOLDADURA CON ARCO ELECTRICO


Es un proceso de soldadura por fusión en el cual la unificación de los metales se obtiene mediante el calor de un arco eléctrico entre un electrodo y el trabajo. (El mismo proceso básico se usa en el corte con arco eléctrico).
El arco eléctrico es una descarga de corriente eléctrica a través de una separación en un circuito y se sostiene por la presencia de una columna de gas ionizado (llamado plasma), a través de la cual fluye la corriente.
El arco eléctrico se inicia al acercar el electrodo a la pieza, después del contacto se separa rápidamente de la pieza a una distancia corta.
El arco eléctrico produce temperaturas hasta 5500 °C o más que son suficientes para fundir cualquier metal. Se forma un pozo de metal fundido que consiste en metal base y el metal de aporte (cuando se usa), cerca de la punta del electrodo. En la mayoría de los procesos de soldadura con arco eléctrico se agrega un metal de aporte durante la operación para aumentar el volumen y fortalecer la unión soldada. Conforme el electrodo se mueve a lo largo de la unión, el pozo de metal fundido se solidifica de inmediato.
Los electrodos que se usan en este tipo de soldadura pueden ser consumibles o no consumibles.
Los electrodos consumibles pueden ser en forma de varillas o alambres. El arco eléctrico consume el electrodo durante el proceso de soldadura y este se añade a la unión fundida como metal de relleno. Las desventajas de electrodos de varillas es que deben cambiarse en forma periódica. El alambre tiene la ventaja que se puede alimentar continuamente desde cabinas y esto evita interrupciones frecuentes.

Los electrodos no consumibles están hechos de tungsteno que resisten la fusión mediante el arco eléctrico. El electrodo de tungsteno se gasta gradualmente como cualquier herramienta. El metal de relleno debe proporcionarse mediante un alambre separado.

Protección del Arco Eléctrico
En la soldadura con arco eléctrico las altas temperaturas provocan que los metales que se unen reaccionen con el oxígeno, nitrógeno, hidrógeno del aire. Las propiedades mecánicas de la unión soldada pueden degradarse debido a estas condiciones. Para proteger la soldadura, todos los procesos con arco eléctrico están previstos con algún medio para proteger el arco del aire. Esto se logra cubriendo la punta del electrodo, el arco eléctrico y el pozo de la soldadura fundida, con gas, fundente o ambos. Los gases de protección son: el argón, el helio que son inertes.

El fundente es una sustancia que se usa para evitar la formación de óxidos, lo disuelve y facilita su fácil remoción. Durante la soldadura, el fundente se derrite y se convierte en escoria líquida que cubre la operación y protege la soldadura. La escoria se endurece a medida que se enfría, y se remueve con cepillo o cincel.

También el fundente proporciona una atmósfera protectora, estabiliza el arco eléctrico y reduce las salpicaduras. El fundente se puede aplicar de las siguientes formas:

  • Vaciando el fundente granular en la operación
  • Usando electrodo de varilla cubierto con fundente
  • Usando electrodos tubulares que contiene fundente en el núcleo


Tipos de Soldadura con Arco Eléctrico con Electrodos Consumibles


*Soldadura con Arco Protegido

Es un proceso de soldadura con arco eléctrico que usa un electrodo consumible y consiste de una varilla de metal de aporte recubierta con materiales químicos que proporcionan un fundente y protección.

Este proceso se llama también soldadura de varilla. El metal de aporte debe ser compatible con el metal que se va a soldar. El recubrimiento consiste en celulosa pulverizada (polvos de algodón y madera) mezclados con óxidos, carbonatos y otros ingredientes mediante un aglutinante de silicato. En ocasiones se incluyen en el recubrimiento polvos metálicos para aumentar la cantidad de metal de aporte. El calor del proceso funde el recubrimiento y proporciona una atmósfera protectora y escoria. También ayuda a estabilizar el arco eléctrico y regula la velocidad a la que se funde el electrodo.


Desventajas:

  • La varilla se cambia periódicamente.
  • Como varía la longitud del electrodo, esto afecta el calentamiento de la resistencia del electrodo. Los niveles de corriente deben mantenerse dentro de un rango seguro, o el recubrimiento se sobrecalentará y fundirá prematuramente

 

*Soldadura con Arco Sumergido

Es un proceso que usa un electrodo de alambre desnudo consumible continuo. El arco eléctrico se protege mediante una cobertura de fundente granular.

El alambre del electrodo se alimenta desde un rollo. El fundente se introduce a la unión ligeramente adelante del arco de la soldadura por gravedad. El manto de fundente granular cubre por completo la operación de soldadura con arco eléctrico, evitando chispas, salpicaduras, radiaciones que son muy peligrosas. Por lo tanto, el operador no necesita usar la máscara protectora. La parte del fundente más cercana del arco se derrite y se mezcla con el metal de soldadura fundido para remover impurezas que después se solidifican en la parte superior de la unión soldada y forman una escoria con aspecto de vidrio. Los granos de fundente no derretidos en la parte superior proporcionan una buena protección de la atmósfera y un buen aislamiento térmico para el área soldada. Esto produce un enfriamiento, bajo una unión soldada de alta calidad con buenos parámetros de resistencia y ductibilidad.

El fundente no derretido se puede recuperar y reutilizar. La escoria sólida se quita mediante medios manuales.


Procesos de Soldadura con arco eléctrico que usan electrodos no consumibles

*Soldadura de Tungsteno con Arco Eléctrico y Gas

El proceso se puede realizar con metal de relleno o sin metal.

Cuando se usa un metal de aporte este se agrega al pozo de soldadura desde una varilla separada. El tungsteno es un buen material para electrodo debido a su alto punto de fusión 3410 °C. Los gases protectores son argón, helio o mezcla de ellos.

Este tipo de soldadura se aplica a la mayoría de los metales de diferentes espesores, y para combinaciones de metales diferentes.


Las ventajas son:

  • Alta calidad
  • No hay salpicaduras debido a que no hay material de soporte a través del arco eléctrico
  • No requiere limpieza porque no usa fundente.


*Soldadura por Arco de Plasma

Es una forma especial de soldar con tungsteno con arco eléctrico y gas protector, en la cual se dirige un arco de plasma controlado al área de soldadura. Se coloca un electrodo de tungsteno dentro de una boquilla que concentra una corriente de gas inerte a alta velocidad en la región del arco eléctrico. Esto forma una corriente de arco de plasma intensamente caliente a alta velocidad.

La temperatura en la soldadura por arco de plasma llega a 28000°C y funde cualquier metal. La razón de estas altas temperaturas proviene de la estrechez del arco eléctrico y la concentración de la energía para producir un ahorro de plasma de diámetro pequeño.

Ventajas:

  • Buena estabilidad del arco eléctrico
  • Altas velocidades de viaje
  • Una excelente calidad de la soldadura

Desventajas:

  • Equipo costoso
  • El tamaño del soplete limita el acceso en algunas configuraciones de unión



EL PORTA ELECTRODOS

Tienen la misión de conducir la corriente y el gas de protección hasta la zona de soldeo. Puede ser de refrigeración natural (por aire) o de refrigeración forzada (mediante circulación de agua). Los primeros se emplean en la soldadura de espesores finos, que no requieren grandes intensidades, y los de refrigeración forzada se recomiendan para trabajos que exijan intensidades superiores a los 200 amperios. En estos casos, la circulación del agua por el interior del porta-electrodos evita el sobrecalentamiento del mismo.

El electrodo de tungsteno, que transporta la corriente hasta la zona de soldeo, se sujeta rígidamente mediante una pinza alojada en el cuerpo del porta-electrodos. Cada porta-electrodos dispone de un juego de pinzas, de distintos tamaños, que permiten la sujeción de electrodos de diferentes diámetros. El gas de protección llega hasta la zona de soldadura a través de la boquilla de material cerámico, sujeta en la cabeza del porta-electrodos. La boquilla tiene la misión de dirigir y distribuir el gas protector sobre la zona de soldadura. A fin de acomodarse a distintas exigencias de consumo cada porta-electrodos va equipado con un juego de boquillas de diferentes diámetros. Con vistas a eliminar turbulencias en el chorro de gas, que podrían absorber aire y contaminar la soldadura, algunos porta-electrodos van provistos de un dispositivo consistente en una serie de mallas de acero inoxidable, que se introduce en la boquilla, rodeando al electrodo.

Actuando sobre el interruptor de control situado en el porta-electrodos, se inicia la circulación de gas y de corriente. En algunos equipos la activación de los circuitos de gas y de corriente se realiza mediante un pedal. Este segundo sistema presenta la ventaja de que permite un control más riguroso de la corriente de soldeo cuando nos aproximamos al final del cordón. Decreciendo gradualmente la intensidad de la corriente, disminuye el cráter que se forma al solidificar el baño y hay menos peligro de que la parte final de la soldadura quede sin la protección gaseosa adecuada.

Las boquillas para gas se eligen de acuerdo con el tipo y tamaño del porta-electrodo, y en función del diámetro del electrodo. La siguiente tabla puede servir de orientación, aunque, en general, es conveniente seguir las recomendaciones de los fabricantes.

CLASIFICACIÓN DE ELECTRODOS

Las especificaciones sobre productos de soldadura que más se emplean son las que emite la Sociedad Americana de Soldadura (American Welding Society, AWS) pero para casi todos estos productos también existen las Normas Oficiales Mexicanas correspondientes.

Estas normas establecen los requisitos para la clasificación de varillas, electrodos y metales de aporte empleados en soldadura.
Las especificaciones electrodos para el proceso de soldadura por arco metálico recubierto son las siguientes:

Para Acero al carbono:

AWS A 5.1-81. "Specification for carbon steel Covered Arc Welding Electrodes"
NOM-H-77-1983. "Electrodos de acero al carbono recubiertos, para soldadura por arco eléctrico".

Para Acero de baja aleación.

AWA A 5.5-81. "Specification for Low Alloy Steel Covered Arc Welding Electrodes".
NOM-H-86-1983. "Electrodos de baja aleación, recubiertos, para soldadura por arco eléctrico".

Los electrodos se clasifican en base a las propiedades mecánicas del metal depositado, tipo de recubrimiento, posiciones en las que se puede emplear el electrodo y tipo de corriente y polaridad a emplear.

El sistema de clasificación empleado en estas especificaciones para electrodos recubiertos sigue el modelo empleado para las especificaciones AWS para metales de aporte. De acuerdo con este sistema, la clasificación de un electrodo se designa con la letra "E" y con cuatro o cinco dígitos:

La letra "E" significa electrodo.
Los dos o tres primeros dígitos indican la resistencia a la tracción del metal depositado en miles de libras por pulgada cuadrada
El tercer o cuarto dígito indica las posiciones en las que debe emplearse el electrodo.
El último dígito se relaciona con las características del recubrimiento y la escoria y con el tipo de corriente y la polaridad a emplear.

De acuerdo con esto, los diferentes dígitos en los electrodos con clasificación E-6010 tiene el siguiente significado:

E: Electrodo.
60: Resistencia mínima a la tensión de 60,000 lb/pulg2
1: Para ser empleado en todas las posiciones
0: Es un electrodo con recubrimiento de alto contenido de celulosa y con base sodio y que debe emplearse con corriente         directa y polaridad invertida.

En el caso de la especificación AWS A 5.5-80 para electrodos de acero de baja aleación, a la designación anteriormente indicada para las diferentes clasificaciones se adiciona un sufijo que designa los elementos de aleación especificados para cada clasificación.


Consideraciones para la selección de electrodos

La selección de electrodos para una aplicación específica, en términos generales, se basa en los siguientes factores:

  • Propiedades mecánicas del metal base a soldar
  • Composición química del metal base a soldar
  • Espesor y forma del metal base a soldar.
  • Especificaciones y condiciones de servicio de la estructura a fabricar.
  • Tratamiento térmico que se aplicará a la estructura a fabricar
  • Posiciones de soldadura posibles durante la fabricación
  • Tipo de corriente de soldadura y polaridad a emplear.
  • Diseño de la unión.
  • Eficiencia en la producción y condiciones de trabajo.

En el caso particular de los aceros de alta resistencia o los inoxidables, la selección de electrodos generalmente está limitada a uno o dos electrodos diseñados específicamente para dar una composición química determinada en el metal depositado.

En el caso de los arcos al carbono y de baja aleación, la selección de electrodos debe basarse, además de la composición química y resistencia mecánica del metal de soldadura, en otras características de los electrodos. Esto se debe a que para aceros al carbono y de baja aleación, hay varios tipos diferentes de electrodos que pueden proporcionar la misma composición química en el metal de soldadura. En este caso, el electrodo se selecciona para obtener la calidad deseada al más bajo costo, esto es, el electrodo a elegir es aquel que permite la más alta velocidad de soldadura para cada unión en particular.

* Electrodos para "Solidificación rápida"

Son aquellos diseñados para depositar metal de soldadura que solidifique rápidamente después de haber sido fundido por el arco. Estos electrodos sirven para soldar en posiciones verticales y sobre cabeza (además de la plana y la horizontal)
Electrodos pertenecientes a esta clasificación: E-6010, E-6011, E-7010-A1, E-7010 G.

Características principales:

  • Alta penetración.
  • Son de "bajo depósito".
  • Dejan poca escoria.
  • Producen mucho chisporroteo
  • Se utilizan con corriente relativamente baja.

Aplicaciones principales:

  • Propósitos generales de fabricación y mantenimiento
  • Para posiciones vertical y sobre-cabeza
  • Soldadura en tuberías.
  • Soldadura sobre superficies galvanizadas o no muy limpias.
  • Uniones que requieren alta penetración.
  • Soldadura de láminas delgadas en juntas de borde, esquina y a tope.


* Electrodos para "Llenado rápido"

Estos electrodos están diseñados para proporcionar cantidades relativamente altas de metal fundido y son adecuados para realizar soldaduras de "alta velocidad". El metal de soldadura solidifica con relativa lentitud y por esta razón, estos electrodos no son adecuados para realizar soldaduras fuera de posición.
Electrodos pertenecientes a esta clasificación: E-7024, E-6027, E-7020-A1.

Características principales:

  • Poca penetración
  • Proporcionan "alto depósito"
  • Permiten velocidades de soldadura relativamente elevadas.
  • Producen mucha escoria.
  • Producen muy  poco chisporroteo.

Aplicaciones principales:

  • Soldadura de planchas de 5 mm. (3/16") o mayor espesor.
  • Soldaduras de filete en posiciones horizontal y plana y soldaduras de ranura profunda en uniones a tope.
  • Soldaduras de acero de mediano contenido de carbono y con tendencia al agrietamiento (cuando no se dispone de electrodos de bajo hidrógeno).


Electrodos para "Llenado-Solidificación

Estos electrodos están diseñados para proporcionar características intermedias entre los electrodos para solidificación y llenado y proporcionar así relaciones de depósito y penetración "medianas".
Electrodos pertenecientes a esta clasificación: E-6012, E-6013, E-6014.

Características principales:

  • De penetración y llenado medianos.
  • Producen cantidades medianas de chisporroteo y escoria.

Principales aplicaciones:

  • Soldaduras de filete en posición vertical descendente.
  • Propósitos generales.
  • Soldaduras cortas o irregulares que cambian de posición o dirección durante la aplicación.
  • Soldaduras de filete en láminas delgadas.


* Electrodos de bajo hidrogeno

Estos electrodos están diseñados para producir soldaduras de alta calidad en aplicaciones en las cuales el metal base tiene tendencia al agrietamiento, los espesores a soldar son relativamente grandes (mayores a 19 mm.) O cuando el metal base tiene un contenido de aleantes ligeramente mayor al de los aceros dulces.

Los electrodos de bajo hidrógeno están disponibles ya sea con las características de llenado rápido o solidificación rápida.
Electrodos pertenecientes a esta clasificación: E-7018 y E-7028.


SIMBOLOGÍA DE SOLDADURA

Tenemos muchos símbolos en nuestra sociedad tecnológica. Tenemos señales y rótulos que nos dicen lo que debemos hacer y dónde ir o lo que no debemos hacer o dónde no ir. Las señales de tránsito son un buen ejemplo. Muchas de estas señales les ya son de uso internacional no requieren largas explicaciones y, con ellas, no hay la barrera del idioma, porque cualquier persona los puede interpretar aunque no conozcan ese idioma. En la soldadura, se utilizan ciertos signos en los planos sé ingeniería para indicar al soldador ciertas reglas que deben seguir, aunque no tenga conocimientos de ingeniería. Estos signos gráficos se llaman símbolos de soldadura. Una vez que se entiende el lenguaje de estos símbolos, es muy fácil leerlos.

Los símbolos de soldadura se utilizan en la industria para representar detalles de diseño que ocuparían demasiado espacio en el dibujo si estuvieran escritos con todas sus letras. Por ejemplo, el ingeniero o el diseñador desean hacer llegar la siguiente información al taller de soldadura:

  • El punto en donde se debe hacer la soldadura.
  • Que la soldadura va ser de filete en ambos lados de la unión.
  • Un lado será una soldadura de filete de 12 mm; el otro una soldadura de 6 mm.
  • Ambas soldaduras se harán un electrodo E-6014.
  • La soldadura de filete de 12 mm se esmerilará con máquina que desaparezca

Para dar toda esta información, el ingeniero o diseñador sólo pone el símbolo en el lugar correspondiente en el plano para trasmitir la información al taller de soldadura.

El Símbolo de Soldadura empieza con una línea horizontal llamada de referencia. Los símbolos utilizados sobre la línea o debajo de esta deben llevar siempre la misma orientación, independientemente de la localización de la flecha.

El siguiente símbolo es la flecha la cual puede ser usada en cualquiera de los dos extremos o en ambos y hacia arriba o hacia abajo

Descripción: Soldadura

Descripción: Soldadura

Descripción: Soldadura

Descripción: Soldadura

Descripción: Soldadura

Enseguida esta el símbolo del tipo de soldadura. Cuando se coloca debajo de la línea de referencia indica que la soldadura va en el lado de la flecha o lado cercano de la unión y cuando se coloca sobre la línea de referencia la soldadura va en el otro lado de la unión.


Descripción: Soldadura

De filete

Descripción: Soldadura

De bisel

Descripción: Soldadura

En "V"

Descripción: Soldadura

En "U"

Descripción: Soldadura

en "J"

Descripción: Soldadura

De tapón

Descripción: Soldadura

Cordón o de espaldar

Descripción: Soldadura

Cordón Sobre superficie

Descripción: Soldadura

Cuadrada o a Tope

Descripción: Soldadura

Bisel Abocardado

Descripción: Soldadura

Abocardado en "V"

Descripción: Soldadura

De fusión

Descripción: Soldadura

De puntos por Resistencia Eléctrica

Descripción: Soldadura

De costura por resistencia


El Tamaño de la soldadura cuando se usa soldadura de ranura indica la profundidad del chaflán cuando no se usan paréntesis la dimensión anotada indica la penetración al fondo de la ranura.
La abertura de la raíz en soldaduras de ranura se indica dentro del símbolo.


Descripción: Soldadura

El Angulo de la soldadura de bisel y en "V" se indica debajo de la dimensión de la raíz.

Descripción: Soldadura

En Soldadura de tapón el espaciamiento se indica a la derecha del símbolo y el tamaño se indica a la izquierda.

Descripción: Soldadura

A menos que se especifique otra cosa la profundidad de llenado en soldaduras de ranura o de tapón debe ser completa. Cuando la profundidad, es menor que la ranura se indica dentro del símbolo.

Descripción: Soldadura

El espaldado o soldadura de espaldar se usa para indicar el cordón que va del otro lado en soldaduras de ranura sencilla.

Descripción: Soldadura

Descripción: Soldadura

Descripción: Soldadura

Descripción: Soldadura

El símbolo de soldadura de fusión solo se usa cuando se requiera una penetración completa en soldaduras aplicadas en un solo lado y es indicado del otro lado de la soldadura de ranura.

Descripción: Soldadura

Descripción: Soldadura

Descripción: Soldadura

Descripción: Soldadura



Fuentes:
http://html.rincondelvago.com/tipos-de-soldadura_1.html
http://www.monografias.com/trabajos12/norma/norma.shtml
http://html.rincondelvago.com/soldadura_18.html
 
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