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UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN<br />
ENRIQUE GUZMAN Y VALLE<br />
“Alma Máter del Magisterio Nacional”<br />
FACULTAD DE TECNOLOGÍA<br />
Construcciones Metálicas -<br />
Soldadura Industrial<br />
Módulo de soldadura<br />
por arco eléctrico<br />
Mg. Orestes NIÑO PIZARRO<br />
LA CANTUTA – LIMA – PERU<br />
2009<br />
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INTRODUCCIÓN<br />
Con el paso de los años, la soldadura ha experimentado un continuo progreso<br />
debido en gran medida a la evolución de las técnicas de soldar y la incorporación a<br />
esta r<strong>am</strong>a de la industria, de las últimas tecnologías en materia de informática y en el<br />
c<strong>am</strong>po de la microelectrónica. Ha sido tal la evolución de los materiales que muchos<br />
de ellos, que hace pocos años se creían insoldables, con las actuales técnicas resultan<br />
soldables, siendo los resultados inmejorables. Esto es un avance muy grande en otras<br />
r<strong>am</strong>as como la aeronáutica espacial.<br />
La soldadura es el procedimiento que se emplea para unir dos o más piezas; para<br />
ello se emplea el calor. Dependiendo de la técnica de soldadura, el calor es empleado<br />
para fundir las piezas a soldar, así como el material de aporte.<br />
La soldadura por arco con electrodos revestidos, es un método que requiere<br />
únic<strong>am</strong>ente un equipo sencillo y económico. Está <strong>am</strong>pli<strong>am</strong>ente extendida y permite<br />
realizar uniones compactas, uniformes y homogéneas tanto en el taller como “en<br />
c<strong>am</strong>po”. Al dominar ésta técnica, el soldador adquiere la destreza necesaria para<br />
aprender sin problemas otros procesos de la soldadura.<br />
Este procedimiento es apto para soldar la mayoría de los metales, empleándose<br />
en empresas de construcción metálica de todo tipo: edificación, mantenimiento,<br />
estructuras metálicas, etc.<br />
Existen procesos de soldadura en frío: mediante componentes químicos (adhesivos)<br />
se logran mezclas que son capaces de unir dos materiales de la misma naturaleza<br />
(por ejemplo, plásticos) o de naturaleza distinta (plásticos con metales).<br />
El calor necesario para la soldadura puede ser generado por varias fuentes,<br />
dependiendo de la técnica de soldadura a emplear: electricidad por arco eléctrico o<br />
por efecto joule y por la combustión de un gas con la aportación de combustible y<br />
comburente o la sola aportación del combustible.<br />
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Índice<br />
Pág.<br />
Introducción 5<br />
Objetivos generales 9<br />
I unidad: Fund<strong>am</strong>entos preliminares del proceso<br />
de soldadura 11<br />
Objetivos específicos 11<br />
1.1. Introducción a la tecnología de la soldadura 11<br />
1.2. Presentación histórica 11<br />
1.3. Tecnología de la unión 13<br />
1.4. Diferentes tipos de uniones 14<br />
1.5. Clasificación de los procesos de soldadura 14<br />
1.6. El arco eléctrico 16<br />
1.7. Zonas características del arco de soldadura 16<br />
1.8. Principales procesos de soldadura que emplea<br />
el arco eléctrico 18<br />
1.9. Soldadura al arco con al<strong>am</strong>bre tubular – fcaw 19<br />
1.10. Soldadura al arco bajo protección gaseosa con<br />
electrodo no consumible – tig 20<br />
1.11. Soldadura al arco sumergido – saw 22<br />
1.12. Soldadura por oxigás – ofw 23<br />
1.13. Reglas de seguridad en el proceso de soldadura 24<br />
Glosario 27<br />
Ii unidad Soldadura por arco con electrodos revestidos 29<br />
Objetivos específicos 29<br />
2.1. Descripción y denominaciones 29<br />
2.2. Descripción del proceso con electrodos revestidos 29<br />
2.3. Cálculo del <strong>am</strong>peraje 32<br />
Glosario 34<br />
Iii unidad Nociones de electricidad con respecto<br />
al arco eléctrico y fuentes de poder 37<br />
Objetivos específicos 37<br />
3.1. Nociones de electricidad respecto al arco eléctrico 37<br />
3.2. La corriente eléctrica 38<br />
3.3. Circuito eléctrico 40<br />
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3.4. Cálculo de los diámetros necesarios para los<br />
cables de soldar 45<br />
3.5. Fuentes de poder 47<br />
Glosario 53<br />
Iv unidad Electrodos revestidos para la soldadura<br />
por arco eléctrico manual 55<br />
Objetivos específicos 55<br />
4.1. Descripción, características y clasificación general 55<br />
4.2. Funciones del revestimiento 57<br />
4.3. Clasificación de los electrodos comunes 58<br />
4.4. Condiciones de funcion<strong>am</strong>iento de los electrodos 61<br />
Glosario 65<br />
V Unidad: Soldabilidad de los aceros y técnicas<br />
de soldadura 67<br />
Objetivos específicos 67<br />
5.1. Soldabilidad de los aceros y aleaciones 67<br />
5.2. Técnicas de soldadura 70<br />
5.3. Posiciones de soldar 73<br />
Glosario 79<br />
Vi unidad: Tensiones y deformaciones durante<br />
la soldadura 81<br />
Objetivos específicos 83<br />
6.1. Dilatación y contracción de los metales en la soldadura 87<br />
Glosario 87<br />
Vii unidad: Defectos típicos que se presentan en la<br />
soldadura 89<br />
Objetivos específicos 89<br />
7.1. Introducción 89<br />
7.2 Tipo de discontinuidades 89<br />
7.3. Las discontinuidades en la soldadura 90<br />
7.4. Discontinuidades como inclusiones 99<br />
Glosario 1<strong>03</strong><br />
VIII Au t o e va l u a c i o n e s 99<br />
Bibliografía 107<br />
8<br />
SílabO 109<br />
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OBJETIVOS GENERALES<br />
1.<br />
2.<br />
3.<br />
4.<br />
5.<br />
6.<br />
7.<br />
Conocer los equipos o fuentes de poder utilizados en la soldadura por arco eléctrico<br />
manual.<br />
Identificar los elementos que componen los equipos y saber para qué sirven.<br />
Aprender a regular los parámetros adecuados utilizados en el proceso por arco<br />
eléctrico manual.<br />
Seleccionar los electrodos revestidos adecuados, para cada tipo de material y<br />
soldadura que se realice.<br />
Distinguir los distintos tipos de soldadura y elegir las clases y procedimientos más<br />
adecuados para cada material y situación.<br />
Conocer los defectos más importantes de la soldadura y los remedios para evitarlos.<br />
Conocer y emplear las medidas de seguridad e higiene en las soldaduras.<br />
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I UNIDAD<br />
FUNDAMENTOS PRELIMINARES DEL PROCESO DE<br />
SOLDADURA<br />
OBJETIVOS ESPECÍFICOS<br />
(Capacidades a desarrollar)<br />
• Analizar e interpretar correct<strong>am</strong>ente la información técnica escrita, sobre la evolución<br />
de los diferentes procesos de soldadura;<br />
• Valorar la importancia de las medidas de seguridad que se debe tener en cuenta<br />
al ejecutar los diferentes procesos de soldadura.<br />
1.1. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA DE LA SOLDADURA<br />
1.1.1. Soldadura: Es el procedimiento de unión permanente, de dos a más piezas<br />
metálicas, por la fusión de sus bordes, para ello se emplea el calor generado<br />
por la energía calorífica del arco eléctrico, con o sin material de aporte, con el<br />
fin de obtener una sola pieza sólida, compacta, uniforme y homogénea.<br />
1.1.2. Definición según la Norma DIN 1910: “La soldadura es la unión de dos metales<br />
con la aplicación de calor, o presión, o con la combinación de calor y presión,<br />
con o sin adición de material de aporte.”<br />
Existen procesos de soldadura en frío: mediante componentes químicos (adhesivos)<br />
se logran mezclas que son capaces de unir dos materiales de la misma<br />
naturaleza (por ejemplo, plásticos) o de naturaleza distinta (plásticos con metales).<br />
En esta unidad estudiaremos lo referente a la soldadura con aporte de calor<br />
más usada en la industria: por arco eléctrico con electrodos revestidos.<br />
1.2. PRESENTACIÓN HISTÓRICA<br />
Aunque los metales han sido utilizados durante miles de años, nadie está seguro<br />
de cómo se obtuvo el primer metal útil. Pudo ser a partir de restos de<br />
meteoritos o, más probablemente, al calentar inadvertid<strong>am</strong>ente minerales que<br />
contenían cobre, obteniéndose una masa de cobre impuro que fácilmente podía<br />
conformarse.<br />
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La antigüedad del empleo de los metales ha sido confirmada por los descubrimientos<br />
de diferentes piezas de bronce: hachas, puntas de lanza y orn<strong>am</strong>entos<br />
han sido extraídos de antiguos emplaz<strong>am</strong>ientos humanos y los arqueólogos<br />
han demostrado que fueron fabricados y utilizados durante el período que se<br />
conoce como Edad de bronce.<br />
Pero el problema de conseguir uniones aceptables metal a metal quedó sin<br />
resolver. Independientemente del desarrollo de las técnicas de soldar, la incapacidad<br />
de unir pequeñas piezas metálicas entre sí para conseguir otras de<br />
mayor t<strong>am</strong>año, o más complejas de forma, no fue solucionada definitiv<strong>am</strong>ente<br />
hasta el siglo pasado.<br />
Fue la Revolución Industrial la que incentivó la introducción a escala comercial<br />
de las técnicas de remachado, soldadura fuerte y blanda, soldadura por presión,<br />
fusión y otras.<br />
En el siguiente cuadro present<strong>am</strong>os los personajes principales en la evolución de<br />
la soldadura.<br />
NOMBRE AÑO NACIONALIDAD APORTACIÓN<br />
A.M. Ampere 1820 Francesa<br />
H.C. Oersted 1820 Danesa<br />
M. Faraday 1831 Inglesa<br />
E. Davey 1835 Inglesa<br />
Demeritens 1881 Francesa<br />
Fue precursor en el c<strong>am</strong>po del electromagnetismo.<br />
Estableció la relación entre la electricidad<br />
y el magnetismo.<br />
Obtuvo electricidad con imanes, sus experiencias<br />
dieron origen al dín<strong>am</strong>o.<br />
Descubrió el acetileno, pero su fabricación<br />
resultó muy costosa.<br />
Pudo unir placas de plomo de acumuladores<br />
con el proceso de arco de carbón.<br />
N. Bernardos<br />
y S.<br />
Olczewski<br />
1885 Rusa<br />
Usaron el proceso de arco de carbón para<br />
soldar metales.<br />
N. Slavianoff 1888 Rusa<br />
H. Zerener 1889 Alemán<br />
Coffin 1892 Eua<br />
T.L. Wilson 1892 Canadiense<br />
Fue el primero en usar un electrodo de metal<br />
desnudo para la soldadura por arco.<br />
Fue el primero en usar el proceso de doble<br />
arco.<br />
T<strong>am</strong>bién usó el primer electrodo de metal<br />
desnudo y el primer proceso por puntos.<br />
Descubrió un método poco costoso para<br />
fabricar el gas acetileno.<br />
12<br />
H.<br />
Lechatelier<br />
Fouch y F.<br />
Picard<br />
1895 Francia<br />
1900 Francia<br />
Descubrió la combustión oxígeno-acetileno.<br />
Desarrollaron el primer soplete para acetileno.<br />
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Fund<strong>am</strong>entos preliminares del proceso de soldadura<br />
O. Kjellberg 1907 Suecia<br />
N. Bernardos 19<strong>08</strong> Rusa<br />
Desarrolló el primer electrodo recubierto<br />
para la soldadura por arco.<br />
Desarrolló un proceso de electro escoria<br />
que se volvió muy popular.<br />
O. Kjellberg 1914 Sueca Mejoró el electrodo recubierto.<br />
Strohmenger 1914 Inglés<br />
Desarrolló el primer electrodo envuelto de<br />
asbesto.<br />
H.M. Hobart y<br />
P. K. Devers<br />
H.E. Kennedy<br />
e L. T. Jones<br />
1930 Eua<br />
1935 Eua<br />
Desarrollaron el proceso de soldadura con<br />
gas inerte.<br />
Desarrollaron el proceso de soldadura con<br />
arco sumergido.<br />
Meredith 1942 Eua Desarrolló el primer soplete para TIG.<br />
Autores<br />
Diversos<br />
Autores<br />
Diversos<br />
1948 Varios<br />
1958 Varios<br />
Desarrollaron el proceso de soldadura<br />
MIG.<br />
Desarrollaron el proceso con “al<strong>am</strong>bre tubular”,<br />
con o sin gas de protección.<br />
1.3. TECNOLOGÍA DE LA UNIÓN<br />
Los trabajos de unión. La soldadura eléctrica pertenece a las uniones fijas e<br />
in<strong>am</strong>ovibles y las movibles de dos a más metales porque se establece la continuidad<br />
entre las partes a unir con o sin calent<strong>am</strong>iento, con o sin aplicación de<br />
presión y con o sin aportación de material.<br />
Se denomina metal base al material que va a ser sometido a cualquier operación<br />
de soldar o corte, mientras que el metal de aportación al material que se<br />
soldará en cualquier operación o proceso de soldadura.<br />
Una soldadura puede ser: homogénea o heterogénea.<br />
1.3.1. Homogénea, cuando se realiza la soldadura de dos piezas de acero de composición<br />
similar sin utilizar metal de aporte, o utilizando un metal de aporte de la<br />
misma naturaleza que la de las piezas a unir.<br />
1.3.2. Heterogénea, es la obtenida al realizar la soldadura de dos piezas de fundición<br />
utilizando como metal de aporte una aleación de níquel.<br />
En la actualidad los desarrollos tecnológicos se centran en la aplicación de la<br />
microelectrónica y de la informática, para un mejor control del arco y de los parámetros<br />
de soldadura.<br />
Actualmente los diferentes procesos se automatizan, con la robotización y control<br />
de los procesos mediante ensayos no destructivos (END).<br />
13<br />
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1.4. DIFERENTES TIPOS DE UNIONES<br />
Unión empernada:<br />
Es una unión apropiada para hacer<br />
montaje en obra o para elementos<br />
que sean desmontables.<br />
Unión remachada<br />
Distorsión de fuerzas internas. Peligro<br />
de corrosión entre las superficies de<br />
traslape.<br />
Unión pegada (Adhesivo)<br />
Distorsión de fuerzas internas, temperaturas<br />
de operación menor a 180<br />
°C<br />
Unión con soldadura blanda<br />
o fuerte:<br />
Distorsión de fuerzas internas, temperatura<br />
de operación menos a 600<br />
°C<br />
Unión soldada:<br />
No hay distorsión de las fuerzas de<br />
material al eliminar el traslape. La<br />
temperatura de operación puede llegar<br />
a más de 1200 °C (caso de los<br />
aceros refractarios).<br />
1.5. CLASIFICACIÓN DE LOS PROCESOS DE SOLDADURA<br />
De acuerdo a la AWS (American Welding Society), las diferentes uniones de<br />
materiales en relación al proceso de soldadura se clasifican en tres grupos:<br />
1.5.1. Soldadura por capilaridad: fuerte y blanda<br />
14<br />
1.5.2 Soldadura por presión o estado sólido<br />
1.5.3 Soldadura por fusión.<br />
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Fund<strong>am</strong>entos preliminares del proceso de soldadura<br />
arco sumergido de espárragos,<br />
al<strong>am</strong>bre tubular, electrogás<br />
Soldadura<br />
al arco<br />
con electrodo revestido, con<br />
electrodo de tungsteno, tig<br />
plasma, con al<strong>am</strong>bre sólido,<br />
mig/mag<br />
Estado sólido, En frío, por<br />
explosión, por fricción, ultrasonido<br />
por l<strong>am</strong>inación, por difusión<br />
Sold, fuerte (brazing)<br />
soldadura blanda (soldering)<br />
Procesos<br />
de<br />
soldadura<br />
Otras soldaduras: electroescoria,<br />
flujo de electrones por<br />
láser, por termita, por inducción,<br />
por percusión<br />
soldadura por resistencia<br />
Soldadura oxigás<br />
Rocío térmico: por ll<strong>am</strong>a, por<br />
arco, por plasma<br />
Procesos colaterales<br />
Liga adhesiva<br />
Corte térmico: con oxígeno,<br />
con arco, con láser<br />
Corte no térmico: por chorro<br />
de agua<br />
1.5.1. Soldadura por capilaridad: fuerte y blanda<br />
En el cual siempre se produce la fusión del metal de aportación, pero no la del<br />
metal base, es decir, siempre existe una fase líquida formada sólo por metal de<br />
aportación.<br />
Dentro de ello tenemos dos tipos: Soldadura fuerte y soldadura blanda:<br />
• Soldadura fuerte, se ll<strong>am</strong>a así cuando el metal de aportación funde por encima<br />
de 450ºC (de acuerdo a la AWS A5.8; por ejemplo tenemos: Ag, Au, Al, Cu, Ni).<br />
• Soldadura blanda, se ll<strong>am</strong>a así cuando el metal de aportación funde por debajo<br />
de 450ºC (de acuerdo ASTM b32, por ejemplo tenemos: Sn, Pb, Zn).<br />
1.5.2 Proceso de soldadura por presión o estado sólido<br />
En el cual nunca se produce la fusión del metal base, ni la del de aportación<br />
cuando esta se emplea. Es decir, nunca existe una fase líquida (soldadura por<br />
forja, por resistencia eléctrica y otros).<br />
15<br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
Presión<br />
Brazo móvil<br />
Regulador<br />
Electrodos con<br />
movimiento de<br />
agua<br />
Brazo fijo<br />
Bastidor<br />
Al suministro<br />
de corriente<br />
(ca) a través<br />
del contactor<br />
Transformador<br />
Diagr<strong>am</strong>a de una máquina soldadora por puntos<br />
1.5.3 Proceso de soldadura por fusión<br />
Son aquellos en los que siempre se produce la fusión del metal base y la del de<br />
aportación. Es decir, existe siempre una fase líquida formada sólo por el metal<br />
base o por metal base y de aportación.<br />
Dentro de ellos tenemos los procesos de electroescoria, oxiacetilénica, aluminotermia,<br />
haz electrónica, láser, por arco eléctrico y otros.<br />
1.6. EL ARCO ELÉCTRICO<br />
Es una descarga continuada entre dos conductores separados liger<strong>am</strong>ente,<br />
por donde pasa la corriente, al hacerse conductor el aire o gas comprendido<br />
entre los mismos.<br />
El arco, es la fuente de calor que utilizan muchos de los procesos de soldadura<br />
por dos razones fund<strong>am</strong>entales:<br />
• Proporciona altas intensidades de calor.<br />
• Es fácilmente controlable a través de medios eléctricos.<br />
Para producir el arco necesit<strong>am</strong>os dos conductores, a los que ll<strong>am</strong>aremos<br />
Electrodos, y un gas conductor al que denominaremos plasma.<br />
1.7. ZONAS CARACTERÍSTICAS DEL ARCO DE SOLDADURA<br />
16<br />
1. Ánodo<br />
El arco de soldadura está dividido en tres regiones características:<br />
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Fund<strong>am</strong>entos preliminares del proceso de soldadura<br />
2. Columna de plasma<br />
3. Cátodo<br />
Ánodo 4 200 °C.<br />
Descarga continua entre 2 conductores<br />
separados liger<strong>am</strong>ente por donde va a<br />
pasar una corriente eléctrica<br />
Iones metálicos<br />
Ll<strong>am</strong>a<br />
Columna plasma<br />
Ll<strong>am</strong>a<br />
Electrodos<br />
La temperatura máxima promedio<br />
medida al centro del arco eléctrico<br />
es de 5000 °C (9000 °F)<br />
Cátodo 3 200 °C.<br />
Arco eléctrico.<br />
Al ánodo (terminal positivo) se dirigen los electrones atraídos por la carga positiva<br />
del ánodo. Como hemos indicado, el ánodo se encontrará a una temperatura<br />
más elevada que el cátodo.<br />
La columna de plasma se encuentra entre el ánodo y el cátodo y su temperatura<br />
es muy elevada, del orden de 3000ºC. El plasma es un gas que ha sido<br />
calentado por un arco, como mínimo hasta un estado de ionización parcial,<br />
haciéndole conductor de la corriente eléctrica.<br />
El gas que se ioniza para convertirse en plasma puede ser el aire, los vapores<br />
desprendidos por el revestimiento del electrodo y/o el gas de protección.<br />
En el cátodo (terminal negativo) se desprende la emisión de electrones, que<br />
ionizan el gas convirtiéndose en plasma. Los iones que proceden de la columna<br />
de plasma bombardean el cátodo, calentándolo y permitiendo que se mantenga<br />
la emisión de electrones.<br />
En el cátodo la energía se emplea en mantenerlo caliente y en arrancar los<br />
electrones, por lo que la temperatura del cátodo es más baja que la del<br />
ánodo.<br />
La longitud del arco es la distancia desde el extremo del electrodo a la superficie<br />
de la pieza.<br />
17<br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
1.8. PRINCIPALES PROCESOS DE SOLDADURA QUE EMPLEA EL<br />
ARCO ELÉCTRICO<br />
1.8.1 Soldadura al arco bajo protección gaseosa–GMAW (MIG/MAG):<br />
Proceso de soldadura al arco que une metales por calent<strong>am</strong>iento de ellos<br />
mediante un arco eléctrico que es establecido entre un electrodo consumible<br />
(al<strong>am</strong>bre) y la pieza de trabajo. La protección del baño de soldadura se efectúa<br />
por medio de un gas de protección suministrado en forma externa.<br />
Las figuras muestran un esquema del proceso.<br />
Entrada de gas protector<br />
Dirección de<br />
avance<br />
Electrodo de al<strong>am</strong>bre<br />
Conductor de corriente<br />
Tubo y guía<br />
de contacto<br />
Boquilla<br />
Metal base<br />
Electrodo<br />
consumible<br />
Arco<br />
Gas<br />
protector<br />
Metal de<br />
soldadura<br />
Detalle del arco de soldadura en el proceso GMAW.<br />
Unidad de alimentación<br />
de electrodo<br />
Sumnistro de<br />
electrodo<br />
7<br />
Regulador de<br />
gas protector<br />
Suministro de<br />
gas protector<br />
Pistola<br />
6<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
9<br />
Fuente<br />
de poder<br />
8<br />
pieza<br />
1<br />
10<br />
18<br />
Configuración general del proceso GMAW. Componentes: 1. Conexión a la pieza. 2. Agua hacia la<br />
pistola. 3. Agua desde la pistola. 4. Circuito del switch de la pistola. 5. Gas protector hacia la pistola.<br />
6. Cable de unión. 7. Gas protector desde el cilindro. 8. Control contactor de soldadura. 9. Cable de<br />
potencia. 10. Entrada primaria de potencia.<br />
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Fund<strong>am</strong>entos preliminares del proceso de soldadura<br />
Aunque el concepto básico de este proceso fue introducido en los años 20, no<br />
fue comercialmente disponible hasta 1948. Las principales ventajas son:<br />
1. Velocidades de soldadura más altas que las alcanzadas en arco manual;<br />
2. Las tasas de deposición son significativ<strong>am</strong>ente más altas que las de electrodos<br />
revestidos,<br />
3. La alimentación de un al<strong>am</strong>bre continuo permite lograr una soldadura más<br />
larga sin la necesidad de parar,<br />
4. La penetración es más profunda que las alcanzadas por arco manual,<br />
5. Necesita menor habilidad del soldador,<br />
6. Menor tiempo de post limpieza.<br />
1.9. SOLDADURA AL ARCO CON ALAMBRE TUBULAR – FCAW<br />
En el proceso de soldadura con al<strong>am</strong>bre tubular, el calor es producido por un<br />
arco eléctrico entre un al<strong>am</strong>bre tubular continuo y la pieza de trabajo. Este proceso<br />
es único, debido a que el fundente va al interior del tubular, permitiendo<br />
que la protección del baño sea autoprotegida por la descomposición de los componentes<br />
del fundente. En forma alternativa t<strong>am</strong>bién existen al<strong>am</strong>bres tubulares<br />
con protección externa, lo que significa el uso de un gas de protección.<br />
Como se mencionó, el proceso con al<strong>am</strong>bre tubular tiene dos alternativas:<br />
1. Que el proceso utilice un suministro externo de un gas para proteger el baño<br />
de soldadura,<br />
2. Que sea autoprotegido, como lo muestra la figura.<br />
Fuente de poder DC<br />
Voltaje constante<br />
Control de voltaje<br />
Contactor control<br />
115 V<br />
Hacia la válvula<br />
solenoide<br />
Voltímetro y<br />
<strong>am</strong>perímetro<br />
Control del<br />
alimentador de<br />
al<strong>am</strong>bre<br />
Entrada de gas<br />
Salida de gas<br />
Bovina de al<strong>am</strong>bre<br />
Motor conductor<br />
del al<strong>am</strong>bre<br />
Cable de poder al electrodo<br />
Pistola<br />
Cable a la pieza<br />
Pieza<br />
Proceso de soldadura al arco con electrodo tubular y con protección gaseosa externa.<br />
19<br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
Las ventajas principales del proceso con al<strong>am</strong>bre tubular son:<br />
1. Altas tasas de depósitos,<br />
2 . Menor habilidad del soldador comparada con GMAW,<br />
3 . Mayor penetración que el arco manual,<br />
4. Mayor tolerancia a la herrumbre y esc<strong>am</strong>as que el proceso GMAW.<br />
Algunas desventajas son:<br />
1. La escoria debe ser removida antes de depositar el siguiente cordón;<br />
2. Mayor generación de humos y polvos que el generado por GMAW.<br />
Electrodo tubular<br />
Escoria solidificada<br />
Guía de al<strong>am</strong>bre y<br />
tubo de contacto<br />
Escoria<br />
fundida<br />
Polvo metálico Materiales<br />
formadores de vapor.<br />
Desoxidantes<br />
Protección de arco<br />
constituido por compuestos<br />
vaporizados y formadores<br />
de escoria<br />
Arco y<br />
transferencia<br />
metálica<br />
Metal de<br />
soldadura<br />
Poza de<br />
soldadura<br />
Dirección de<br />
soldadura<br />
Proceso tubular autoprotegido.<br />
1.10. SOLDADURA AL ARCO BAJO PROTECCIÓN GASEOSA CON<br />
ELECTRODO NO CONSUMIBLE – TIG<br />
20<br />
El proceso TIG conocido como Heli-Arc fue desarrollado al final del año 1930<br />
cuando se tenía la gran necesidad de soldar magnesio. La temperatura de<br />
fusión necesaria para soldar materiales en el proceso TIG es obtenida por el<br />
mantenimiento de un arco producido entre un electrodo de tungsteno aleado y<br />
la pieza de trabajo, tal como lo muestran las figuras:<br />
Para la estabilización del arco de soldadura se utiliza una protección gaseosa<br />
externa que además previene la cont<strong>am</strong>inación del metal fundido con la atmós-<br />
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Fund<strong>am</strong>entos preliminares del proceso de soldadura<br />
fera. El proceso TIG es usado <strong>am</strong>pli<strong>am</strong>ente para soldadura de aceros inoxidables,<br />
aceros, aluminio, magnesio, cobre y materiales reactivos tales como titanio<br />
y tantalio. El proceso puede t<strong>am</strong>bién ser usado para unir aceros al carbono<br />
y baja aleación. Las principales ventajas son:<br />
1. Produce soldaduras de alta calidad con baja distorsión, libre de salpicaduras;<br />
2. Puede ser usado con o sin aporte de material;<br />
3. Permite soldar casi todos los materiales incluyendo uniones disímiles,<br />
4. Proporciona un control preciso del aporte calórico.<br />
Electrodo de<br />
Tungsteno<br />
Pistola<br />
Conductor<br />
eléctrico<br />
Paso de gas<br />
Fuente de<br />
poder<br />
Arco<br />
Gas protector<br />
Vaina aislante<br />
Suministro<br />
de gas inerte<br />
Configuración general del proceso TIG.<br />
Dirección de<br />
avance<br />
Conductor de<br />
corriente<br />
Entrada de gas<br />
protector<br />
Boquilla<br />
Electrodo de<br />
tungsteno no<br />
consumible<br />
Metal de aporte<br />
Gas protector<br />
Soldadura modificada<br />
Esquema que muestra los componentes claves del proceso TIG.<br />
21<br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
Algunas limitaciones son:<br />
1. Produce bajas tasas de deposición,<br />
2. Requiere mayor habilidad del soldador en comparación al proceso de arco manual.<br />
1.10.1 La clasificación de los electrodos de tungsteno usados para la soldadura<br />
TIG<br />
Clasificación<br />
AWS<br />
EWP<br />
EWCe-2<br />
EWLa-1<br />
EWTh-1<br />
EWTh-2<br />
EWZr-1<br />
EWG<br />
Color<br />
verde<br />
naranja<br />
negro<br />
<strong>am</strong>arillo<br />
rojo<br />
café<br />
gris<br />
Elemento de<br />
aleación<br />
--<br />
Ce<br />
La<br />
Th<br />
Th<br />
Zr<br />
no especificado<br />
Aleación de<br />
óxido<br />
--<br />
CeO 2<br />
La 2<br />
O 3<br />
ThO 2<br />
ThO 2<br />
ZrO 2<br />
--<br />
% de óxido<br />
--<br />
2<br />
1<br />
1<br />
2<br />
0,25<br />
--<br />
En este proceso, la coalescencia de metales es alcanzada vía el calor transferido<br />
por un arco que es creado entre un electrodo de tungsteno y la pieza de trabajo.<br />
El arco es comprimido por un orificio presente en la boquilla de una aleación de<br />
cobre que genera una columna de arco colimada, permitiendo que la temperatura<br />
se eleve enormemente, llegando a niveles de 18 mil a 20 mil ºC. El proceso puede<br />
ser operado con o sin la adición de un material de aporte; es utilizado en aceros<br />
de alta aleación y adecuado para cortar aceros aleados y de grandes espesores.<br />
Entrada del gas<br />
–<br />
Cátodo<br />
Corriente<br />
continua<br />
Ánodo<br />
+<br />
Entrada del gas<br />
Boquilla<br />
Electrodo<br />
Arco o plasma<br />
Arco<br />
Plasma<br />
Arco transferido<br />
Arco No transferido<br />
Dos tipos de arco para soldadura por plasma.<br />
22<br />
1.11. SOLDADURA AL ARCO SUMERGIDO – SAW<br />
Es un proceso de la soldadura al arco, en el cual el arco es protegido por un<br />
fundente aglomerado. El calor del proceso de arco sumergido es generado por<br />
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Fund<strong>am</strong>entos preliminares del proceso de soldadura<br />
un arco entre un metal sólido (al<strong>am</strong>bre) y la pieza de trabajo. El arco es mantenido<br />
en una cavidad de fundente fundido o escoria, la cual refina el metal de<br />
soldadura y lo protege de la cont<strong>am</strong>inación atmosférica. El flujo del fundente es<br />
alimentado continu<strong>am</strong>ente, lo que permite junto con una alimentación continua<br />
del al<strong>am</strong>bre que sea un proceso de alto rendimiento produciendo cordones de<br />
alta calidad.<br />
6<br />
3<br />
4<br />
2<br />
1<br />
9<br />
5<br />
8<br />
7<br />
Leyenda: 1. Fuente de poder de CC CA (100% ciclo de trabajo). 2. Sistema de Control. 3. Porta carrete<br />
de al<strong>am</strong>bre. 4. Al<strong>am</strong>bre-electrodo. 5. Tobera para boquilla. 6. Recipiente porta fundente. 7. Metal base.<br />
8. Fundente. 9. Alimentador de al<strong>am</strong>bre<br />
1.12. SOLDADURA POR OXIGÁS – OFW<br />
Es un proceso manual en el cual las superficies de los metales a ser unidos<br />
son fundidas progresiv<strong>am</strong>ente por el calor proporcionado por una ll<strong>am</strong>a de gas,<br />
con o sin metal de aporte. La fuente más importante de calor para oxigás es<br />
mediante el uso de la soldadura oxiacetilénica (oxígeno + acetileno). Se pueden<br />
usar otros gases derivados del petróleo o gas natural, todos los cuales producen<br />
ll<strong>am</strong>as a temperaturas de 2700 ºC a 3100 ºC. Sus utilizaciones principales son<br />
la unión de planchas delgadas y el corte de planchas (oxicorte). La figura muestra<br />
una configuración general del sistema oxigás.<br />
Reguladores de presión<br />
Mangueras<br />
Válvulas de<br />
control de gas<br />
Cilindro de oxígeno<br />
Cilindro de combustible<br />
Proceso Oxigás.<br />
Boquilla<br />
Soplete<br />
23<br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
1.13. REGLAS DE SEGURIDAD EN EL PROCESO DE SOLDADURA<br />
• Compruebe que el área de soldar tenga un piso de cemento o de m<strong>am</strong>postería.<br />
• Guarde todo material combustible a una distancia prudente.<br />
• No use guantes ni otra ropa que contenga aceite o grasa.<br />
• Esté seguro que todo al<strong>am</strong>brado eléctrico esté instalado correct<strong>am</strong>ente.<br />
• No sobrecargue los cables de soldar.<br />
• Siempre compruebe que su máquina está correct<strong>am</strong>ente conectada a tierra.<br />
• Nunca trabaje en un área húmeda.<br />
• Apague la máquina soldadora antes de hacer reparaciones o ajustes, para<br />
evitar choques.<br />
• Siga las reglas del fabricante sobre operación de interruptores y para hacer<br />
otros ajustes.<br />
• Proteja a otros con una pantalla y a usted mismo con un escudo protector.<br />
• Las chispas volantes representan un peligro para sus ojos. Los rayos del<br />
arco t<strong>am</strong>bién pueden causar quemaduras dolorosas.<br />
• No realice trabajos de soldadura utilizando lentes de contacto.<br />
• Compruebe que las caretas no estén deterioradas porque así no cumplirían<br />
su función.<br />
• Verifique que el cristal de las caretas sea el adecuado para la tarea que se<br />
va a realizar.<br />
• Para picar la escoria o cepillar la soldadura protéjase los ojos.<br />
• Los ayudantes y aquellos que se encuentren a corta distancia de las soldaduras<br />
deberán usar gafas con cristales especiales.<br />
• Cuando sea posible se utilizarán pantallas o m<strong>am</strong>paras alrededor del puesto<br />
de soldadura.<br />
• Para colocar los electrodos se utilizaran siempre guantes, y se desconectará<br />
la máquina.<br />
24<br />
• La pinza debe estar aislada y cuando esté bajo tensión deberá tomarse<br />
con guantes.<br />
• Las pinzas no se depositarán sobre materiales conductores.<br />
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Fund<strong>am</strong>entos preliminares del proceso de soldadura<br />
1.13.1 Seguridad eléctrica al usar una máquina de soldar<br />
a. Circuitos con<br />
corriente.<br />
b. Línea de tierra.<br />
c. C<strong>am</strong>bio de<br />
polaridad.<br />
d. C<strong>am</strong>bio de<br />
rango de <strong>am</strong>peraje.<br />
e. Circuito de<br />
soldadura<br />
25<br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
1.13.2 Riesgo de incendio<br />
• Nunca debe soldar en la proximidad<br />
de líquidos infl<strong>am</strong>ables, gases, vapores,<br />
metales en polvo o polvos combustibles.<br />
• Cuando el área de soldadura contiene<br />
gases, vapores o polvos, es necesario<br />
mantener perfect<strong>am</strong>ente aireado y<br />
ventilado el lugar mientras se suelda.<br />
Riesgo de incendio.<br />
• Nunca soldar en la vecindad de materiales<br />
infl<strong>am</strong>ables o de combustibles<br />
no protegidos.<br />
• Ventilación: Soldar en áreas confinadas<br />
sin ventilación adecuada puede<br />
considerarse una operación arriesgada,<br />
porque al consumirse el oxígeno<br />
disponible, a la par con el calor de la<br />
soldadura y el humo restante, el operador<br />
queda expuesto a severas molestias<br />
y enfermedades.<br />
Ventilación.<br />
1.13.3 IMPLEMENTOS DE PROTECCIÓN PERSONAL<br />
• Máscara de soldar, protege los<br />
ojos, la cara, el cuello y debe estar<br />
provista de filtros inactínicos de<br />
acuerdo al proceso e intensidades<br />
de corriente empleadas. Un casco<br />
soldador o escudo de mano adecuado<br />
es necesario para toda soldadura.<br />
• Guantes de cuero, tipo mosquetero<br />
con costura interna, para proteger<br />
las manos y muñecas.<br />
• Zapatos de seguridad, que cúbran<br />
los tobillos para evitar el atrape<br />
de salpicaduras.<br />
26<br />
• Gorro, protege el cabello y el cuero<br />
cabelludo, especialmente cuando<br />
se hace soldadura en posiciones.<br />
<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 26<br />
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Fund<strong>am</strong>entos preliminares del proceso de soldadura<br />
• Coleto o delantal de cuero, para protegerse de salpicaduras y exposición<br />
a rayos ultravioletas.<br />
• Polainas y casaca de cuero, cuando es necesario hacer soldadura en posiciones<br />
verticales y sobre cabezal deben usarse estos adit<strong>am</strong>entos, para<br />
evitarlas severas quemaduras que puedan ocasionar las salpicaduras del<br />
metal fundido.<br />
GLOSARIO<br />
a. Enlace. Lugar donde los cordones se enlazan por sus extremos.<br />
b. Línea de solidificación. Límite entre el metal sólido y el metal líquido del baño.<br />
c. Metal Base. Metal de la pieza que se suelda.<br />
d. Metal Básico. El material que se va a soldar.<br />
e. Soldadura. Conjunto de metal fundido y solidificado que comprende uno o varios<br />
cordones, pasadas o capas.<br />
f. Soldeo. Acción o proceso de soldar.<br />
g. Zona de Influencia. Parte del metal de base que está influenciada por el calor del<br />
arco.<br />
27<br />
<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 27<br />
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II UNIDAD<br />
SOLDADURA POR ARCO CON ELECTRODOS<br />
REVESTIDOS<br />
OBJETIVOS ESPECÍFICOS<br />
(Capacidades a desarrollar)<br />
• Describir el proceso de soldadura por arco con electrodo revestido y sus principios<br />
de funcion<strong>am</strong>iento, ventajas e inconvenientes. Manejo de equipos.<br />
• Conocer los principales parámetros que influyen en el proceso.<br />
2.1. DESCRIPCIÓN Y DENOMINACIONES<br />
La soldadura por arco con electrodos revestidos es un proceso en que la fusión<br />
del metal se produce gracias al calor generado por un arco eléctrico establecido<br />
entre el extremo de un electrodo revestido y el metal base de una unión a<br />
soldar.<br />
El material de aportación se obtiene por la fusión del electrodo en forma de<br />
pequeñas gotas (observe la figura). La protección se obtiene por la descomposición<br />
del revestimiento en forma de gases y en forma de escoria líquida que<br />
flota sobre el baño de fusión y, posteriormente, se solidifica.<br />
A la soldadura por arco con electrodos revestidos se le conoce por las siguientes<br />
denominaciones:<br />
a. SMAW: Shielded metal arc welding ( según ANSI/AWS A3.0)<br />
b. Soldeo metálico por arco con electrodo revestido (según UNE-EN ISO<br />
4063)<br />
c. MMAW: Manual metal arc welding (según Reino Unido)<br />
2.2. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO CON ELECTRODOS<br />
REVESTIDOS<br />
2.2.1 Ventajas<br />
• El equipo de soldar es relativ<strong>am</strong>ente sencillo, no muy caro y portátil.<br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
Depósito<br />
de<br />
soldadura<br />
Gas de protección (proveniente<br />
del recubrimiento del electrodo)<br />
Escoria<br />
Metal solidificado<br />
Dirección de<br />
avance<br />
Núcleo del electrodo<br />
Fundente del electrodo<br />
Gotas de metal<br />
Metal<br />
base<br />
• El metal de aportación y los medios para su protección durante el proceso<br />
de soldadura, proceden del propio electrodo revestido. No es necesario<br />
protección adicional mediante gases auxiliares o fundentes granulares.<br />
• Es menos sensible al viento y a las corrientes de aire que los procesos<br />
por arco con protección gaseosa. No obstante el proceso debe emplearse<br />
siempre protegido del viento, lluvia y nieve.<br />
• Se puede emplear en cualquier posición, en locales abiertos y en locales<br />
cerrados, incluso con restricciones de espacio. No requiere conducciones<br />
de agua de refrigeración, ni tuberías o botellas de gases de protección, por<br />
lo que puede emplearse en lugares relativ<strong>am</strong>ente alejados de la fuente de<br />
energía.<br />
Es aplicable para una gran variedad de espesores, en general mayores a 2<br />
mm.<br />
Es aplicable a la mayoría de los metales y aleaciones de uso comercial.<br />
2.2.2 LIMITACIONES<br />
• Es un proceso lento, por la baja tasa de deposición y por la necesidad de<br />
retirar la escoria, por lo que en determinadas aplicaciones ha sido desplazado<br />
por otros procesos.<br />
• No requiere gran habilidad por parte del soldador<br />
30<br />
• No es aplicable a metales de bajo punto de fusión como plomo, estaño,<br />
cinc y sus aleaciones, debido a que el intenso calor del arco es excesivo<br />
para ellos. T<strong>am</strong>poco es aplicable a metales de alta sensibilidad a la oxidación<br />
como el titanio, circonio, tántalo y niobio, ya que la protección que<br />
proporciona es insuficiente para evitar la cont<strong>am</strong>inación por oxígeno de la<br />
soldadura.<br />
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<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:12 a.m.
Soldadura por arco con electrodos revestidos<br />
• No es aplicable a espesores inferiores a 1,5 a 2 mm.<br />
• La tasa de deposición es inferior a la obtenida por los procesos que utilizan<br />
electrodo continuo, como FCAW o MIG-MAG. Esto se debe a que el<br />
electrodo solo puede consumirse hasta una longitud mínima (unos 5 cm.),<br />
cuando se llega a dicha longitud el soldador tiene que retirar la colilla del<br />
electrodo no consumida e insertar un nuevo electrodo.<br />
• Aunque en teoría se puede soldar cualquier espesor por encima de 1,5 mm,<br />
el proceso no resulta productivo para espesores mayores de 38 mm. Para<br />
estos espesores resultan más adecuados los procesos SAW Y FCAW.<br />
2.2.3 APLICACIONES:<br />
La soldadura por arco con electrodos revestidos es uno de los procesos de<br />
mayor utilización, especialmente en soldaduras de producción cortas, trabajos<br />
de mantenimiento y reparación, así como en construcciones en c<strong>am</strong>po.<br />
La mayor parte de las aplicaciones de soldadura por arco con electrodos revestidos<br />
se dan con espesores comprendidos entre 3 y 38 mm.<br />
El proceso es aplicable a aceros al carbono, aceros aleados, inoxidables, fundiciones<br />
y metales no férreos como aluminio, cobre, níquel y sus aleaciones.<br />
Los sectores de mayor aplicación son la construcción naval, máquinas, estructuras,<br />
tanques y esferas de almacen<strong>am</strong>iento, puentes, recipientes a presión y<br />
calderas, refinerías de petróleo, oleoductos y gasoductos y múltiples tipos de<br />
trabajo similar.<br />
Se puede emplear en combinación con otros procesos de soldeo, realizando<br />
bien la pasada de raíz o las de relleno, en tubería se suele emplear en combinación<br />
con el proceso TIG. La raíz se realiza con TIG completándose la unión<br />
mediante soldeo SMAW.<br />
2.2.4 FORMACIÓN DEL ARCO ELÉCTRICO: MÉTODOS DE ENCENDIDO<br />
Formar el arco significa tocar el metal base con la punta del electrodo. Se usan<br />
dos métodos: por frot<strong>am</strong>iento y de toque.<br />
Por el método de frot<strong>am</strong>iento: con el electrodo se frota la superficie de la pieza<br />
como si se tratara de prender una cerilla. Al producirse el arco, se mantiene<br />
el electrodo a una altura determinada de la superficie de la pieza.<br />
Por el método de toque: el electrodo toca la pieza suavemente y, al producirse<br />
el arco, se levanta el electrodo para mantenerlo a la altura conveniente.<br />
Para mantener el arco encendido es necesario mantener el electrodo a una<br />
altura constante; cuando ésta es muy pequeña, el electrodo se pega a la<br />
pieza, y cuando es muy grande, se “rompe” el arco, es decir, deja de producirse.<br />
31<br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
Comienzo<br />
Fin<br />
Placa<br />
Contacto<br />
con la placa<br />
C<br />
Fin<br />
B<br />
A<br />
Comienzo<br />
Placa<br />
Por el método de toque.<br />
Por el método de frot<strong>am</strong>iento<br />
2.2.5 ENCENDIDO DEL ARCO ELÉCTRICO:<br />
Saber encender el arco y mantener su continuidad es una de las bases de la<br />
soldadura eléctrica. Se enciende el arco cuando la corriente eléctrica es obligada<br />
a saltar el espacio existente entre la punta del electrodo y el metal base,<br />
manteniendo una longitud adecuada, que permita formar un buen cordón de<br />
soldadura.<br />
Un método para el encendido del arco es el siguiente: se mueve el electrodo<br />
sobre la plancha, inclinándolo liger<strong>am</strong>ente, como si se raspara una cerilla de<br />
fósforo.<br />
No<br />
Sí<br />
32<br />
2.3. CÁLCULO DEL AMPERAJE<br />
La mejor información sobre el <strong>am</strong>peraje con que se puede usar un electrodo es<br />
la que suministra el fabricante del mismo. Sin embargo existen algunos méto-<br />
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Soldadura por arco con electrodos revestidos<br />
dos de tipo práctico, que nos permiten calcular en forma aproximada el <strong>am</strong>peraje<br />
que se debe emplear para cada diámetro de electrodo.<br />
Estos métodos son:<br />
2.3.1 La intensidad necesaria para un electrodo se puede calcular aplicando la siguiente<br />
fórmula:<br />
I P<br />
= 50 (d – 1)<br />
En donde:<br />
I P<br />
= Intensidad promedio<br />
d = Diámetro del electrodo en mm<br />
Ejemplo Aplicativo:<br />
¿Cuál será la intensidad promedio para un electrodo de 1 8<br />
de diámetro?<br />
Datos: 1 8<br />
= 3,175 mm = redondeando = 3,2 mm<br />
Aplicando la fórmula:<br />
I P<br />
= 50 (d – 1) = 50 (3,2 – 1) = 50(2,2) = 110 <strong>am</strong>p.<br />
Esto nos indica que para soldar con un electrodo de 1 8<br />
fuente de poder 110 A, aproximad<strong>am</strong>ente.<br />
se debe graduar en la<br />
2.3.2 Para cada electrodo se debe usar aproximad<strong>am</strong>ente 40 A. por cada mm. de<br />
diámetro:<br />
Ejemplo Aplicativo:<br />
Calcular la intensidad necesaria para un electrodo de 5 32<br />
de diámetro.<br />
Datos:<br />
5<br />
32 = 4 mm<br />
Aplicando la fórmula: 40 × 4 = 160 A.<br />
Lo anterior nos indica que para un electrodo de 5 32<br />
aproximad<strong>am</strong>ente.<br />
se deben utilizar 160 A<br />
2.3.3 Para calcular aproximad<strong>am</strong>ente, el <strong>am</strong>peraje necesario para un electrodo se<br />
realiza la división que muestra la fracción en pulgadas.<br />
El <strong>am</strong>peraje debe ser igual al valor que nos indican las tres primeras cifras decimales.<br />
33<br />
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Ejemplo Aplicativo: Calcular el <strong>am</strong>peraje necesario para un electrodo de 5 32 .<br />
Datos:<br />
5<br />
32 = 0,156<br />
Esta operación nos indica que para un electrodo de 5 32<br />
fuente de poder aproximad<strong>am</strong>ente 156 A.<br />
se debe graduar en la<br />
Estos valores de intensidad se pueden ajustar en mayor o menor proporción<br />
según los siguientes factores:<br />
a. Espesor del metal base<br />
b. Grosor del revestimiento del electrodo<br />
c. Posición en que se va a soldar, 5% menos de <strong>am</strong>peraje si se va a ejecutar<br />
sobre cabeza.<br />
d. La caída de tensión (voltaje), que se produce cuando el voltaje de la instalación<br />
baja ostensiblemente cuando gran cantidad de maquinaria eléctrica<br />
trabaja al mismo tiempo que la máquina de soldar; para aumentar la<br />
intensidad es necesario mover el reóstato de la máquina de soldar hasta<br />
encontrar la intensidad adecuada.<br />
34<br />
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Soldadura por arco con electrodos revestidos<br />
GLOSARIO<br />
a. Baño de Fusión. Parte líquida del cordón mientras se suelda.<br />
b. Capa. Conjunto de cordones o de pasadas depositadas unas al lado de otras, en<br />
un mismo plano.<br />
c. Fundente. Un material, que al calentarse, emite un gas que cubre el área donde<br />
va a soldar. Este gas protege los metales que va a soldar contra las impurezas<br />
presentes en el aire.<br />
d. Soldar con Arcos de Fundente. T<strong>am</strong>bién se conoce como soldar sin gas, esta<br />
técnica para soldar usa una soldadora con al<strong>am</strong>bre. El al<strong>am</strong>bre es tubular y lleno<br />
de fundente.<br />
e. Soldar con Arcos de Metal Gaseosos. Un proceso para soldar usado con una<br />
soldadora con al<strong>am</strong>bre. El al<strong>am</strong>bre es sólido y se usa un gas inerte.<br />
f. Soldar con Arcos Protegidos. Es un proceso de soldar que usa un electrodo<br />
consumible para sostener el arco. La protección se logra al derretir el fundente del<br />
electrodo.<br />
g. Soldar con Arcos de Tungsteno. Es un proceso para soldar usado con soldadoras<br />
con generadores de alta frecuencia. El arco se crea entre un electrodo noconsumible<br />
de tungsteno y la pieza de trabajo. No es indispensable usar un metal<br />
de relleno.<br />
h. Soldadura de Puntos. Una unión hecha para mantener las piezas alineadas hasta<br />
que se haya completado el proceso de soldar.<br />
35<br />
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III UNIDAD<br />
NOCIONES DE ELECTRICIDAD CON RESPECTO AL ARCO<br />
ELÉCTRICO Y FUENTES DE PODER<br />
OBJETIVOS ESPECÍFICOS<br />
(Capacidades a desarrollar)<br />
• Conocer la importancia de la electricidad y sus elementos y su influencia en el<br />
c<strong>am</strong>po de la soldadura;<br />
• Diferenciar las polaridades y su efecto en una unión soldada;<br />
• Realizar cálculos de las magnitudes de la electricidad.<br />
3.1. NOCIONES DE ELECTRICIDAD RESPECTO AL ARCO<br />
ELÉCTRICO<br />
3.1.1. NATURALEZA DE LA ELECTRICIDAD<br />
Para comprender mejor la aplicación del arco eléctrico a la soldadura, es necesario<br />
conocer ciertos principios fund<strong>am</strong>entales relacionados con la electricidad.<br />
La electricidad es una de las fuentes de energía más utilizadas en la tecnología<br />
de la soldadura.<br />
En la soldadura por fusión se emplea fund<strong>am</strong>entalmente para producir el arco<br />
eléctrico y para generar, por efecto de joule, el calor necesario en los procesos<br />
de soldeo por resistencia.<br />
El empleo de la electricidad es t<strong>am</strong>bién muy diverso en los procesos por soldadura<br />
en estado sólido y en los de soldadura fuerte y blanda.<br />
Lo anterior justifica que se traten, desde el principio, los fund<strong>am</strong>entos de este<br />
fenómeno así como sus consecuencias.<br />
Todos los cuerpos están formados por elementos químicos o sustancias elementos,<br />
y cada uno de ellos está constituido por partículas elementales o átomos.<br />
Cada átomo tiene un núcleo central y alrededor de él giran a gran velocidad<br />
unas partículas (electrones) cargadas negativ<strong>am</strong>ente. Dentro del núcleo hay<br />
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un número igual de partículas positivas (protones) que anulan a las negativas<br />
de los electrones, compensándose el número de cargas positivas del núcleo<br />
con el número de cargas negativas que giran a su alrededor, resultando un<br />
átomo neutro.<br />
Electrón<br />
Protón<br />
Neutrón<br />
Esquema del electrón. La imagen no está a<br />
escala<br />
T<strong>am</strong>bién se encuentran en el núcleo<br />
unas partículas sin carga eléctrica<br />
denominadas neutrones. Los<br />
electrones giran en órbitas distintas<br />
alrededor del núcleo.<br />
Como hemos indicado, la materia en<br />
estado normal pasee el mismo número<br />
de protones que de electrones, por lo<br />
que es eléctric<strong>am</strong>ente neutra. Ahora<br />
bien, los átomos pueden ceder o ganar<br />
electrones, quedándose cargados<br />
positiva o negativ<strong>am</strong>ente.<br />
Un cuerpo estará cargado positiv<strong>am</strong>ente si pierde un determinado número de<br />
electrones.<br />
Un cuerpo quedará cargado negativ<strong>am</strong>ente si gana un determinado número de<br />
electrones.<br />
3.2. LA CORRIENTE ELÉCTRICA<br />
La corriente eléctrica es el desplaz<strong>am</strong>iento<br />
de partículas eléctricas (electrones)<br />
circulando por un cuerpo en sentido determinado.<br />
Interruptor<br />
En el gráfico represent<strong>am</strong>os un conjunto<br />
sencillo formado por una pila, una lámpara,<br />
unos hilos metálicos y un interruptor.<br />
Si cerr<strong>am</strong>os el interruptor se encenderá la<br />
lámpara, pues la corriente eléctrica producida<br />
por la pila recorrerá el circuito.<br />
+<br />
–<br />
Pila<br />
Bombilla<br />
Ejemplo de circuito eléctrico<br />
3.2.1 TIPOS DE CORRIENTE ELÉCTRICA<br />
38<br />
a. CORRIENTE ALTERNA (CA). Es aquella corriente que invierte su sentido<br />
a intervalos regulares de tiempo, o sea, una corriente alterna es aquella<br />
corriente que comenzando de un valor cero aumenta su intensidad hasta<br />
un valor máximo (positivo), disminuyendo luego hasta cero, posteriormente<br />
esta misma corriente fluye en sentido opuesto, o sea que comenzando<br />
de un valor cero alcanza su valor máximo (negativo).<br />
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Nociones de electricidad con respecto al arco eléctrico y fuentes de poder<br />
N<br />
Voltaje mínimo<br />
Voltaje máximo Voltaje máximo<br />
Voltaje mínimo<br />
E m<br />
S<br />
q<br />
E m<br />
Senq<br />
E m<br />
+e<br />
–e<br />
E m<br />
1 alternancia<br />
0 q 90 180 270<br />
1 Ciclo<br />
E m<br />
Grados o<br />
tiempo<br />
Generador de CA<br />
b. CORRIENTE CONTINUA (CC). Es una corriente cuya magnitud y dirección<br />
se mantienen iguales con el tiempo. Existen algunos usos en que sólo<br />
se puede usar CC, tales como la carga de acumuladores, la galvanoplastia,<br />
el funcion<strong>am</strong>iento de motores de CC y ciertas partes de los sistemas<br />
de radio, teléfono, telegrafía, otros.<br />
Tensión<br />
(Voltios)<br />
Voltaje +<br />
Voltaje –<br />
Onda de corriente continua.<br />
Tiempo (s)<br />
0,5 s<br />
En el Perú utiliz<strong>am</strong>os, por lo general, la corriente alterna de 220 voltios y 60<br />
ciclos. Esta corriente es transportada por redes eléctricas monofásicas, que<br />
utilizan 2 cables, o bien conducida por redes eléctricas trifásicas, que utilizan 3<br />
cables de transportación. Las máquinas de soldar pueden utilizar tanto la corriente<br />
monofásica como la trifásica.<br />
Generador o transformador<br />
L 1<br />
L 2<br />
L 3<br />
L 4<br />
Conecciones<br />
del primario<br />
Conecciones<br />
del secundario<br />
Tierra<br />
Consumidores<br />
Tierra<br />
Devanado<br />
del primario<br />
Núcleo termomagnético<br />
Devanado del<br />
secundario<br />
39<br />
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3.2.2 POLARIDAD Y SUS EFECTOS EN LA SOLDADURA<br />
En la corriente continua es importante saber la dirección del flujo de corriente.<br />
La dirección del flujo de corriente en el circuito de soldadura es expresada en<br />
término de polaridad. El término de polaridad es la que resulta tener dos polos:<br />
un polo negativo y un polo positivo.<br />
Dentro de ello tenemos 2 tipos:<br />
Cable de electrodo<br />
A. Polaridad directa (negativa)<br />
Cable de electrodo<br />
B. Polaridad inversa (positiva)<br />
a. POLARIDAD DIRECTA O NORMAL. Cuando el porta-electrodo es conectado<br />
al polo negativo (-) de la fuente de poder y el cable de tierra al polo<br />
positivo (+). Su efecto en la soldadura es que nos da una mayor velocidad<br />
de fusión (poca penetración).<br />
b. POLARIDAD INDIRECTA O INVERTIDA. Cuando el cable del porta-electrodo<br />
es conectado al polo positivo (+) de la fuente de poder y el cable de<br />
tierra al polo negativo (-). Su efecto en la soldadura es que nos permite una<br />
mayor penetración.<br />
3.3. CIRCUITO ELÉCTRICO<br />
CONCEPTO<br />
Es un c<strong>am</strong>ino cerrado, por el<br />
cual los electrones se deslizan<br />
desde el terminal negativo<br />
de la fuente de poder, hasta<br />
el polo positivo de la misma<br />
a través de los conductores.<br />
Fil<strong>am</strong>ento<br />
Gas<br />
inerte<br />
Ampolla<br />
de vidrio<br />
Corriente<br />
eléctrica<br />
Fuente de electricidad<br />
Circuito<br />
3.3.1 Circuito eléctrico de la soldadura por arco con electrodos revestidos<br />
40<br />
La corriente fluye a partir del borne de la máquina de soldar, donde se fija el<br />
cable del porta-electrodo y termina en el borne de la máquina donde se fija el<br />
cable de tierra.<br />
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Nociones de electricidad con respecto al arco eléctrico y fuentes de poder<br />
Máquina de soldar<br />
Porta-electrodo<br />
Metal que se va soldar<br />
3.3.2 Magnitudes o elementos de la corriente eléctrica<br />
Las magnitudes o componentes de la corriente eléctrica están ligadas entre<br />
si. Las magnitudes de la corriente eléctrica son tres: la fuerza electromotriz o<br />
tensión, la intensidad y la resistencia eléctrica.<br />
a. FUERZA ELECTROMOTRIZ<br />
(FEM) O TENSIÓN (E). T<strong>am</strong>bién<br />
se conoce con los nombres de<br />
diferencia potencial, tensión o<br />
voltaje. Esta viene a ser la fuerza<br />
o impulso (velocidad) con<br />
que los electrones se desplazan<br />
a través de un conductor. Su<br />
unidad es el voltio, se mide con<br />
el voltímetro.<br />
b. INTENSIDAD DE CORRIENTE<br />
(I). Es la cantidad de electrones<br />
que se desplazan por un punto<br />
del conductor en un tiempo determinado,<br />
o sea es el flujo de<br />
electrones que se desplaza por<br />
el conductor. Su unidad es el<br />
<strong>am</strong>perio, se mide con el <strong>am</strong>perímetro.<br />
En la soldadura se sigue la teoría<br />
de Edison: la corriente fluye<br />
del negativo (-) al positivo<br />
(+). Los dos tipos de corriente<br />
son:<br />
Voltaje. Es la fuerza o impuso con que los<br />
electrones se desplazan a través de un<br />
conductor.<br />
Amperaje. Es el flujo de corriente eléctrica.<br />
1. AC = Corriente Alterna<br />
2. DC = Corriente Directa<br />
41<br />
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c. RESISTENCIA ELÉCTRICA (R). Viene a ser la fuerza de oposición que<br />
ofrecen los electrones para ser desplazados de sus órbitas en las que normalmente<br />
giran atraídos por los protones. Su unidad es el Ohm y se mide<br />
con el ohmímetro.<br />
RESISTENCIA<br />
RESISTENCIA<br />
Voltaje<br />
Amperaje<br />
Voltaje<br />
Amperaje<br />
3.3.3 Ley de ohm. Problemas de aplicación<br />
En todo circuito eléctrico intervienen tres factores, ellos son: la tensión en voltios,<br />
la intensidad en <strong>am</strong>perios y la resistencia en ohms. La corriente continua<br />
sólo fluye en un circuito cerrado que proporciona una vía conductiva continua<br />
desde el terminal negativo al positivo de la fuente de voltaje. La intensidad de<br />
la corriente es la relación que existe entre la tensión y la resistencia del circuito.<br />
Esta relación existe entre magnitudes eléctricas y se demuestran por medio de<br />
la Ley de Ohm, la que fue descubierta por George Simón Ohm, físico alemán y<br />
en cuyo honor lleva su nombre esta ley.<br />
a. ENUNCIADO DE LA LEY DE OHM. “La corriente eléctrica (I) que circula<br />
por un conductor es direct<strong>am</strong>ente proporcional a la fuerza electromotriz (E)<br />
aplicada e invers<strong>am</strong>ente proporcional a su resistencia (R)”<br />
Relación matemática:<br />
I = E R<br />
En donde: I: Intensidad en <strong>am</strong>perios<br />
E: Tensión o FEM en voltios<br />
R: Resistencia en ohms.<br />
De esta ley principal se derivan otras dos fórmulas:<br />
42<br />
1. Para encontrar el voltaje, conociendo la intensidad<br />
y resistencia.<br />
E = I × R<br />
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Nociones de electricidad con respecto al arco eléctrico y fuentes de poder<br />
1. Para encontrar la resistencia, conociendo la tensión y<br />
la intensidad.<br />
R = V I<br />
b, LAS TRES RELACIONES MATEMÁTICAS SON MUY ÚTILES PARA<br />
CALCULAR LOS TRES FACTORES QUE INTERVIENEN EN UN<br />
CIRCUITO<br />
Para los efectos de solución de problemas<br />
relacionados con esta ley, cubriendo la magnitud<br />
que se desea hallar, quedan los otros elementos<br />
de esta ley indicando la operación a realizarse.<br />
c. PROBLEMAS DE APLICACIÓN<br />
I<br />
V<br />
R<br />
1. ¿Cuál será la intensidad (I) de una plancha eléctrica que tiene una resistencia<br />
de 440 ohm y recibe la alimentación de 220 voltios?<br />
SOLUCIÓN: I = E R = 229 V<br />
440 W = 0,5 A<br />
2. ¿Cuál será la resistencia que tiene el circuito eléctrico que pasa una intensidad<br />
de 2 <strong>am</strong>perios al aplicarle una tensión de 6 voltios?<br />
SOLUCIÓN: R = E I = 6 V<br />
2 A = 3 W<br />
3 ¿Cuál será la tensión necesaria para que un circuito que tiene 180 ohms<br />
pase una intensidad de corriente de 0,8 A?<br />
SOLUCIÓN: E = I × R = 0,84 A × 180 W = 144 V<br />
3.3.5 CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA. MATERIALES CONDUCTORES Y AISLANTES<br />
La resistencia de un conductor depende de las características particulares de<br />
este: Longitud, sección y naturaleza del material.<br />
Como se sabe que:<br />
• Al aumentar la longitud del conductor, la resistencia aumenta.<br />
• Al disminuir el diámetro del conductor, y por tanto su sección, la resistencia<br />
aumenta.<br />
• Al c<strong>am</strong>biar un conductor por otro de la misma sección y longitud, pero de<br />
diferente material, la resistencia varía, ya que ésta depende del tipo de<br />
material del conductor.<br />
<strong>43</strong><br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
Existen materiales que conducen mejor la electricidad que otros, es decir tienen<br />
mayor conductividad eléctrica. La conductividad es una característica de<br />
cada tipo de material.<br />
Un buen conductor es un material que no ofrece resistencia al paso de los<br />
electrones.<br />
Su conductividad es alta. Los metales son, generalmente, buenos conductores<br />
de la electricidad. Los mejores son: la plata, el cobre y el aluminio. T<strong>am</strong>bién son<br />
conductores el grafito y las disoluciones acuosas de ácidos, bases y sales.<br />
Los aislantes son sustancias que práctic<strong>am</strong>ente no conducen la corriente eléctrica,<br />
utilizándose para cortar o aislar el paso de la corriente. Son aislantes los<br />
gases en condiciones normales (solo si se ionizan son conductores), el papel,<br />
el asfalto, el vidrio, casi todos los plásticos, casi todas las cerámicas, la lana y<br />
la goma.<br />
Los valores aproximados de conductibilidad, expresados en “K”, de los metales<br />
son:<br />
METAL COBRE ALUMINIO ZINC HIERRO<br />
CONDUCTIBILIDAD 60 30 15 8<br />
En resumen, la resistencia total de un círculo conductor depende:<br />
a. De su longitud total en metros, abreviado en Lg en metros.<br />
b. De su conductibilidad, abreviado en K<br />
c. De su diámetro, abreviado en C en mm<br />
Por lo tanto la fórmula será:<br />
R T<br />
= Lg<br />
K C<br />
(en ohmios)<br />
Ejm: Un cable de cobre, tiene un largo total (largo del cable para soldar y del<br />
cable de tierra) de 40 metros y un diámetro de 40 mm. ¿Cuál será su resistencia<br />
total?<br />
Datos: K = 60<br />
Lg = 40 m<br />
C = 40 mm 2<br />
Rt = ? en ohmios<br />
De acuerdo a la fórmula tendremos:<br />
44<br />
R T<br />
= Lg<br />
K C = 40<br />
60 × 40 = 0,016 W<br />
<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 44<br />
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Nociones de electricidad con respecto al arco eléctrico y fuentes de poder<br />
3.4. Cálculo de los diámetros necesarios para los<br />
cables de soldar<br />
Para poder calcular en la práctica el diámetro de los cables para soldar, se<br />
debe de rearreglar la fórmula anterior.<br />
Para el rearreglo se necesita insertar un nuevo valor. Debido a la pérdida de<br />
tensión que produce un círculo conductor por su resistencia. En la fórmula nueva<br />
la pérdida de tensión se ll<strong>am</strong>a E P<br />
.<br />
Soldando con arco voltaico se puede suponer la pérdida de tensión en los cables,<br />
normalmente es de 2 voltios. En el ejemplo anterior, en el cual se calculó<br />
la resistencia del cable de soldadura, no figura el valor E P<br />
.<br />
Después del rearreglo, la fórmula para la determinación del diámetro necesario<br />
para el cable de soldar es:<br />
C = L g × I<br />
K × E P (en mm2 )<br />
Ejm: Si un cable de cobre tiene un largo total de 35 m y está cargado con una<br />
corriente de soldadura de 150 <strong>am</strong>perios y tiene una pérdida de tensión de 2<br />
voltios. ¿Cuál debe ser el diámetro del cable?<br />
Según la fórmula anterior:<br />
C = Lg × I<br />
K × E P<br />
(mm) =<br />
3 × 150<br />
60 × 2 = <strong>43</strong>,7 mm2 de diámetro<br />
El diámetro correcto en este ejemplo sería <strong>43</strong>,7 mm<br />
Para la soldadura automática se debería elegir la medida estándar más próxima<br />
o sea 45 ó 50 mm 2 . Para la soldadura manual con interrupciones mayores<br />
(c<strong>am</strong>bio de electrodo, remover la escoria, otros) un diámetro de 40 mm sería<br />
suficiente. En los usos comerciales sería 4/0.<br />
3.4.1 Trabajo de la electricidad y el rendimiento. Efecto calorífico y magnético<br />
En general la corriente eléctrica es invisible. Para hacerlo visible se necesita<br />
de la ayuda de ciertos aparatos especiales. Así resulta que la corriente de la<br />
electricidad sol<strong>am</strong>ente se manifiesta por los resultados o su rendimiento. Los<br />
resultados en el caso de la soldadura son:<br />
• EL EFECTO CALORÍFICO. Al pasar una corriente alta por un al<strong>am</strong>bre delgado<br />
(conductor), el al<strong>am</strong>bre se calienta y enrojece. Cuando la corriente es<br />
demasiada alta, el al<strong>am</strong>bre se funde (fusible, bombillo).<br />
• EL EFECTO MAGNÉTICO. Un conductor por el cual circula la corriente<br />
eléctrica forma en sus alrededores un c<strong>am</strong>po magnético de fuerza mientras<br />
la corriente pasa. Este c<strong>am</strong>po magnético de fuerza aumenta con el<br />
largo del al<strong>am</strong>bre por el cual la corriente pasa. Enrollando el al<strong>am</strong>bre para<br />
que forme una bobina se puede construir un electroimán. En los dos casos<br />
45<br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
arriba mencionados la corriente eléctrica rinde un trabajo. En el ejemplo 1:<br />
la corriente calienta el al<strong>am</strong>bre hasta enrojecer, y en el caso 2: la corriente<br />
produce un c<strong>am</strong>po magnético, con la ayuda del cual se puede poner en<br />
marcha a un motor eléctrico.<br />
3.4.2 EL TRABAJO ELÉCTRICO<br />
El trabajo eléctrico se calcula de acuerdo a la siguiente fórmula:<br />
W = IET<br />
En donde:<br />
W: Trabajo eléctrico en vatio/horas<br />
I: Corriente en <strong>am</strong>perios (<strong>am</strong>perios)<br />
E: Tensión en voltios (voltaje)<br />
T: Tiempo en horas (h)<br />
Ejm.: Un electrodo necesita para su fusión una corriente de I = 180 <strong>am</strong>perios,<br />
una tensión de 26 voltios, un tiempo de 2 minutos, ¿cuál será el trabajo eléctrico<br />
en vatios/hora?<br />
Datos: W = ?<br />
I = 180<br />
E = 26<br />
T = 2 min = 2 60 = 0,<strong>03</strong>3 h<br />
Empleando la fórmula antes indicada tendremos:<br />
W = IET = 180 × 26 × 0,<strong>03</strong>3 = 154 Vatios<br />
hora<br />
Para no obtener resultados en cifras tan altas en los cálculos, la unidad vatio/<br />
hora, siempre se expresa en mil unidades, o sea, en kilovatio/horas. Así la fórmula<br />
antes citada se convierte en:<br />
W = I E T<br />
1000<br />
=<br />
180 × 26 × 0,<strong>03</strong>3<br />
1000<br />
= 0,154<br />
kilovatios<br />
hora<br />
3.4.3 EL RENDIMIENTO DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA = N<br />
El rendimiento de la corriente eléctrica se calcula empleando la siguiente fórmula:<br />
46<br />
N = IE<br />
Para no obtener t<strong>am</strong>bién cifras tan elevadas, el resultado del cálculo del rendimiento<br />
eléctrico se expresa en mil unidades o sea en kilovatios.<br />
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Nociones de electricidad con respecto al arco eléctrico y fuentes de poder<br />
Así la fórmula antes citada se convierte en:<br />
N =<br />
I E<br />
1 000 = ? (kilovatios)<br />
De acuerdo al ejemplo anterior, tendremos el rendimiento de la corriente eléctrica<br />
lo siguiente:<br />
N =<br />
I E<br />
1 000<br />
=<br />
180 × 26<br />
1 000<br />
= 4,68 kilovatios<br />
3.5. FUENTES DE PODER<br />
3.5.1 FUENTES DE ENERGÍA<br />
Las compañías eléctricas suministran corriente alterna de baja intensidad y de<br />
alto voltaje, que es adecuada para los usos domésticos ya para la mayoría de<br />
los usos industriales, mientras que para el soldeo se necesitan altas intensidades<br />
(50-1500 A.) y bajos voltajes (20-80V) en corriente alterna o en corriente continua.<br />
Características necesarias para soldar:<br />
Tensión alta<br />
Intensidad baja<br />
Transformador<br />
Tensión baja<br />
Intensidad alta<br />
Corriente alterna<br />
(ca)<br />
Rectificador<br />
Corriente continua<br />
(cc)<br />
La fuente de energía es el elemento que se encarga de transformar y/o convertir<br />
la corriente eléctrica de la red general en otra alterna o continua, con<br />
una tensión e intensidad adecuadas para la formación y estabilización del arco<br />
eléctrico.<br />
3.5.2 CLASIFICACIÓN DE LAS FUENTES DE ENERGÍA<br />
Ciertos rasgos de las fuentes de alimentación de soldadura por arco nos permiten<br />
hacer una clasificación, con respecto a la salida típica. Máquinas de CA,<br />
CC o <strong>am</strong>bas, corriente constante o tensión constante. Pero en la práctica, y de<br />
uso comercial, encontr<strong>am</strong>os máquinas con:<br />
• TRANSFORMADORES. Un transformador es un dispositivo que modifica<br />
los valores de la tensión e intensidad de la corriente alterna. Un transformador<br />
está formado por un núcleo de hierro (t<strong>am</strong>bién denominado núcleo<br />
magnético) que posee dos cables conductores enrollados, formando dos bobinas.<br />
La primera bobina (ll<strong>am</strong>ado primario) se conecta a la corriente alterna<br />
47<br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
de la red general y la segunda bobina (ll<strong>am</strong>ado secundario) se conecta al<br />
porta electrodo y a la pieza a soldar.<br />
Bobinado primario<br />
Bobinado secundario<br />
I P<br />
N P<br />
N S<br />
I S<br />
V P<br />
ac<br />
V S<br />
ac<br />
Núcleo<br />
Carga<br />
• RECTIFICADORES. Los rectificadores son aparatos que dejan pasar la<br />
corriente sólo en un sentido, en consecuencia, la corriente alterna la convierte<br />
en continua. Es decir, un rectificador para soldeo convierte la corriente<br />
alterna en corriente continua, convirtiendo las ondas sinusoidales<br />
en una línea que se puede suponer recta y horizontal.<br />
El elemento rectificador es el diodo, que solo deja pasar la corriente eléctrica<br />
en un solo sentido, se puede describir como el equivalente eléctrico<br />
de una válvula de un solo sentido.<br />
Entrada CA<br />
Salida<br />
recificada<br />
Simbología de un<br />
diodo rectificador<br />
• CONVERTIDORES Y GRUPOS ELECTRÓGENOS. Están formados por<br />
un motor y un generador de corriente. El motor puede ser eléctrico o puede<br />
ser de combustión interna. El generador puede ser de corriente continua<br />
(t<strong>am</strong>bién ll<strong>am</strong>ado dín<strong>am</strong>o) o de corriente alterna.<br />
48<br />
Normalmente al conjunto motor eléctrico-dín<strong>am</strong>o se le ll<strong>am</strong>a convertidor<br />
y al conjunto motor de combustión interna-generador de corriente alterna<br />
se denomina grupo electrógeno de corriente alterna, y al conjunto motor<br />
de combustión interna-dín<strong>am</strong>o, un grupo electrógeno de corriente continua.<br />
Los grupos electrógenos se utilizan cuando no existe energía eléctrica disponible.<br />
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Nociones de electricidad con respecto al arco eléctrico y fuentes de poder<br />
Motor<br />
Generador<br />
de corriente<br />
• INVERSORES. Aun cuando el transporte de energía eléctrica puede realizarse<br />
tanto en CC como CA, su generación, por el contrario, sólo resulta<br />
económica y técnic<strong>am</strong>ente ventajosa si se realiza en forma de CA.<br />
El proceso de conversión de CA. a CC. se ha indicado ya que recibe el<br />
nombre de rectificación, mientras que al proceso inverso, paso de CC. a<br />
CA. se le ha asignado el nombre de “inversión”. Así pues, los inversores<br />
son equipos capaces de transformar la energía eléctrica continua en energía<br />
eléctrica alterna, sin que ello implique una determinada forma de onda<br />
o frecuencia.<br />
3.5.3 CUIDADOS QUE SE DEBEN TENER CON LAS FUENTES DE ENERGÍA<br />
a. Apretar perfect<strong>am</strong>ente todas las conexiones de los cables a la fuente.<br />
b. No situarlas en zonas donde no haya agua.<br />
c. Evitar caídas y golpes.<br />
d. No forzar los mandos de que disponen para la regulación de la intensidad<br />
de corriente.<br />
e. No dejar los electrodos conectados al porta electrodos cuando no se esté<br />
soldando.<br />
3.5.4 CABLES DE SOLDADURA<br />
Los cables utilizados para soldar son un<br />
conductor cubierto con un aislador. Deben<br />
conducir la corriente eléctrica hasta el punto<br />
en que se suelda sin sobrecalentarse.<br />
El conductor de los cables está hecho<br />
con muchos hilos de al<strong>am</strong>bre delgados y<br />
trenzados entre sí, pueden ser de aluminio<br />
o de cobre. El conductor de aluminio tiene<br />
mucha menor masa que el cobre, pero<br />
no puede conducir la misma cantidad de<br />
corriente que el cobre.<br />
49<br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
La instalación eléctrica de suministro de electricidad se compone de:<br />
• Cable del porta electrodo que puede contener una raviza, que es un cable<br />
un poco flexible que facilita el manejo al soldador.<br />
• Cable de la pieza o material base.<br />
• Conexión de masa o tierra.<br />
• Conexión a la red.<br />
• Toma de tierra (normalmente agrupada con la conexión a la red.<br />
• Conexiones de los cables a la fuente de energía.<br />
Corriente alterna<br />
suministrada por la red<br />
Características<br />
–Alta tensión<br />
–Baja intensidad<br />
Corriente alterna<br />
adecuada para soldar<br />
Características:<br />
–Baja tensión<br />
–Alta intensidad<br />
Transformador<br />
para soldar<br />
Variación de la corriente<br />
mediante clavijas o de<br />
forma continua (volante)<br />
Cable del<br />
portalelectrodo<br />
Conexión de masa<br />
Cable de la pieza<br />
Conexión a la red<br />
con toma de tierra<br />
Pequeño transformador<br />
para soldar<br />
Variación de la corriente<br />
normalmente mediante clavijas<br />
3.5.5 CARACTERÍSTICAS DE LA FUENTE DE ENERGÍA: FUENTE DE ENERGÍA<br />
DE INTENSIDAD Y TENSIÓN CONSTANTE<br />
50<br />
La característica de la fuente de alimentación es la representación gráfica de<br />
la relación que existe en todo momento entre la tensión y la intensidad de corriente<br />
de la fuente. La corriente y el voltaje real obtenido en el proceso de la<br />
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Nociones de electricidad con respecto al arco eléctrico y fuentes de poder<br />
soldadura, vienen determinados por la intersección de las características de la<br />
máquina y la del arco. El punto de funcion<strong>am</strong>iento, o punto de trabajo, definido<br />
por la intensidad y tensión del proceso de soldadura.<br />
Tensión (V)<br />
21 V<br />
20 V<br />
Características de<br />
la fuente<br />
Característica de<br />
arco largo<br />
Característica<br />
de arco corto<br />
Tensión (V)<br />
25 V<br />
22 V<br />
18 V<br />
15 V<br />
Características<br />
de la fuente<br />
Longitud de arco<br />
5 mm<br />
4 mm<br />
3 mm<br />
2 mm<br />
Características<br />
del arco<br />
Punto de funcion<strong>am</strong>iento<br />
o de soldeo<br />
100 A 125 A<br />
Intensidad (A)<br />
1<strong>02</strong> A 105 A<br />
1<strong>03</strong> A 104 A<br />
Intensidad (A)<br />
Fuente de energía de intensidad constante.<br />
Fuente de energía de voltaje constante.<br />
3.5.6 CURVA CARACTERÍSTICA DE UN EQUIPO DE SOLDADURA CON<br />
ELECTRODO REVESTIDO<br />
Considérese una fuente de corriente con característica descendente 1 y un<br />
arco eléctrico I 1<br />
tal y como se muestra a continuación:<br />
Se establece un punto<br />
de trabajo M en la<br />
intersección de la<br />
característica de arco<br />
y la caract erística del<br />
generador. En este<br />
punto, existen unos<br />
valores definidos de<br />
tensión U 1<br />
e intensidad<br />
I 1<br />
.<br />
Característica Generador 1<br />
Característica Generador 2<br />
Característica de arco I 1<br />
M<br />
U 1<br />
I 1 I<br />
Se representa en la misma gráfica otro generador en el que su característica 2<br />
es menos descendente pero que en un determinado momento está trabajando<br />
en el mismo punto M.<br />
3.5.7 CÓMO COMPRAR UNA FUENTE DE ENERGÍA.<br />
Para comprar una máquina de soldar, debe indicarse la fuente de corriente<br />
eléctrica que va a utilizarse, es decir a la cual va a conectarse la máquina.<br />
Deben señalarse los siguientes datos:<br />
• Clase de corriente de la red general: CC. o CA<br />
• El voltaje de línea: 110, 220, 440 voltios.<br />
• En caso de una línea de corriente alterna: monofásica o trifásica.<br />
51<br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
3.5.8 FACTOR DE MARCHA O CICLO DE TRABAJO<br />
El factor de marcha o factor de operación, es el porcentaje de tiempo durante<br />
un período cualquiera, en el que una fuente de energía, o sus accesorios, pueden<br />
funcionar en las condiciones previstas sin sobrecalentarse.<br />
Factor de marcha (%) =<br />
Tiempo de soldeo<br />
Duración del periodo de tiempo × 100<br />
Duración del periodo = tiempo de soldeo + tiempo de descanso<br />
Ejm.: Si se utiliza una fuente de energía que tiene un factor de marcha del 60%,<br />
significa que no se puede utilizar más de 6 minutos por cada 10 minutos de<br />
trabajo, por lo tanto deberá descansar 4 min. (limpieza del cordón, c<strong>am</strong>bio del<br />
electrodo).<br />
3.5.9 MANTENIMIENTO Y CONSERVACIÓN DE LAS FUENTES DE ENERGÍA<br />
• Cada operario de maquina debe conocer los controles, las piezas fund<strong>am</strong>entales<br />
y la manera como solucionar un desperfecto, para mantenerla<br />
siempre en óptimas condiciones de uso.<br />
• En las máquinas de soldar, hay algunos tipos que mayormente no requieren<br />
de mantenimiento por medio de aceites o reconstrucción de piezas<br />
desgastadas, pero sí estar libre de polvo y de la humedad.<br />
• Este tipo de mantenimiento se da, generalmente, en las máquinas estáticas.<br />
En c<strong>am</strong>bio, en las rotativas el mantenimiento es más costoso, porque<br />
sus piezas sufren desgastes al estar en constante roz<strong>am</strong>iento, por lo que,<br />
obligad<strong>am</strong>ente, hay que lubricarlas.<br />
• Así, en las máquinas con motor de combustión debe c<strong>am</strong>biarse las escobillas<br />
carbones o a veces, hacer un rebobinado (caso de las máquinas con<br />
un motor eléctrico).<br />
3.5.10 ACCESORIOS DE LAS FUENTES DE ENERGÍA<br />
Son herr<strong>am</strong>ientas adecuadas para la limpieza de las piezas antes y después<br />
de soldar. Se estudian en conjunto a pesar de tener características<br />
diferentes.<br />
52<br />
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Nociones de electricidad con respecto al arco eléctrico y fuentes de poder<br />
GLOSARIO<br />
a. CA o Corriente Alterna. Corriente eléctrica que c<strong>am</strong>bia de dirección periódic<strong>am</strong>ente.<br />
Corriente de 60 ciclos se desplaza en <strong>am</strong>bas direcciones 60 veces por<br />
segundo.<br />
b. CD o Corriente Directa. Corriente eléctrica que se desplaza en un solo sentido.<br />
La polaridad (+ o –) determina el sentido del desplaz<strong>am</strong>iento.<br />
c. CD Polaridad Directa. Ocurre cuando el portaelectrodo está conectado al polo<br />
negativo de la soldadora. Con esta técnica la mayoría del calor se dirige a la pieza<br />
de trabajo para lograr una mayor penetración en piezas gruesas.<br />
d. CD Polaridad Reversa. Ocurre cuando el portaelectrodo está conectado al polo<br />
positivo de la soldadora. Esta técnica dirige más calor para derretir el electrodo en<br />
vez de la pieza de trabajo. Generalmente esta técnica se usa con piezas delgadas.<br />
e. Longitud del Arco. La distancia entre el extremo del electrodo y el punto de contacto<br />
con la superficie de trabajo.<br />
f. Pegadura. Defecto de unión en la junta que proviene de una falta de fusión.<br />
g. Voltaje de circuito abierto. El voltaje entre el electrodo y la pinza de conexión a<br />
tierra de la soldadora cuando no hay flujo de corriente (no se está soldando). Esto<br />
determina la rapidez con que se enciende el arco.<br />
53<br />
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IV UNIDAD<br />
ELECTRODOS REVESTIDOS PARA LA SOLDADURA POR<br />
ARCO ELÉCTRICO MANUAL<br />
OBJETIVOS ESPECÍFICOS<br />
(Capacidades a desarrollar)<br />
• Utilizar correct<strong>am</strong>ente los diferentes tipos de electrodos comunes de acuerdo al<br />
material base a soldar.<br />
• Reconocer y clasificar los diferentes tipos de electrodos comunes de acuerdo a las<br />
normas.<br />
• Mantener y conservar los diferentes electrodos comunes para evitar discontinuidades<br />
en el cordón de soldadura.<br />
4.1. DESCRIPCIÓN, CARACTERÍSTICAS Y CLASIFICACIÓN<br />
GENERAL<br />
4.1.1 DESCRIPCIÓN:<br />
El elemento fund<strong>am</strong>ental de este proceso es el electrodo, que es una varilla<br />
metálica que al hacer contacto con el metal a soldar, establece el arco, protege<br />
el baño de fusión y que, al consumirse, produce la aportación del material<br />
que, unido al material fundido del metal base, va a constituirse el cordón de<br />
soldadura.<br />
Son materiales de aporte que se usan en la soldadura por arco eléctrico o ll<strong>am</strong>ado<br />
t<strong>am</strong>bién voltaico, se dice “electrodo” porque conduce la corriente eléctrica<br />
y de metal de aportación al producirse el arco voltaico.<br />
4.1.2 CARACTERÍSTICAS:<br />
• Dirigir y concentrar el chorro del metal de aporte.<br />
• Reducir las pérdidas térmicas<br />
• Velocidad de deposito<br />
• Penetración<br />
• Proteger el flujo del arco y metal fundido<br />
• Aislante del aire durante la fusión del metal hasta la solidificación.<br />
• Acción de barrido, para que los gases no se queden dentro del metal fundido.<br />
• Aumentar la fluidez<br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
• Estabiliza el arco.<br />
• Facilita el encendido del arco.<br />
• Son buenos conductores de la electricidad.<br />
• Están diseñados para cortar y biselar.<br />
4.1.3 CLASIFICACIÓN GENERAL:<br />
En la soldadura se usan varios tipos de electrodos, para diferentes fines. En<br />
función al material del cual están constituidos, se distinguen tres tipos.<br />
1. Electrodos de carbón: Son barras cilíndricas de carbón morfo, o grafítico,<br />
o electrografítico. Son empleados para acanalar, o chaflanar, o para rectificar<br />
cordones mal soldados.<br />
2. Electrodos de tungsteno: Son de tungsteno sintetizado, con o sin torio, y<br />
se usan en el proceso TIG y en plasma.<br />
3. Electrodos metálicos. Constituyen un factor de gran importancia para obtener<br />
buenos resultados en el cordón de soldadura. Los hay de dos tipos:<br />
• Electrodos desnudos. Los electrodos sin revestimiento se usaron en<br />
los inicios de la soldadura eléctrica, tienen la desventaja de que el metal<br />
fundido en estado líquido no está protegido contra las influencias<br />
negativas del aire. El oxigeno del aire oxida tanto al material aportado<br />
como al material base. El nitrógeno del aire se difunde fácilmente en<br />
el metal fundido líquido y /o en el acero a temperatura mayores a 750º.<br />
La inclusión de nitrógeno y otros gases en el metal, produce porosidad,<br />
fragilización y envejecimiento del acero.<br />
• Electrodo revestido. Son los de mayor significancia. Un electrodo<br />
revestido está compuesto de un núcleo metálico y un revestimiento<br />
químico:<br />
a. Núcleo metálico. Es una varilla metálica con una definida<br />
composición química para cada metal a que está destinado el<br />
electrodo. Los diversos elementos componentes del núcleo como:<br />
el hierro, carbono, manganeso, silicio, fósforo, azufre y otros,<br />
proporcionan diferentes propiedades y características a la junta<br />
soldada.<br />
El núcleo metálico constituye la base del material de aporte, que<br />
es transferido a la pieza en forma de gotas, impulsado por la<br />
fuerza del arco eléctrico y a su vez cumple t<strong>am</strong>bién de conductor<br />
de la corriente eléctrica hacia la pieza a soldar.<br />
56<br />
b. El revestimiento. Se aplica en torno del núcleo metálico, es un<br />
compuesto de composición química definida para cada tipo de<br />
electrodo. La composición de los revestimientos es muy compleja;<br />
son mezclas de materias orgánicas y minerales, de modo que cada<br />
<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 56<br />
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ELECTRODOS REVESTIDOS PARA LA SOLDADURA POR ARCO ELÉCTRICO MANUAL<br />
sustancia juega una función determinada, ya sea en la fusión,<br />
o durante la solidificación. Actúa como estabilizadores del arco,<br />
componentes de la escoria, depuradores del metal, portadores de<br />
elementos útiles al metal fundido u otros.<br />
Los elementos que intervienen en la composición de los<br />
revestimientos son: minerales, silicatos, ácidos, fundentes, bases,<br />
sustancias orgánicas u otros, el revestimiento definitivo realiza un<br />
gran número de funciones cuyo estudio constituye toda la técnica<br />
del electrodo.<br />
Longitud<br />
Cellocord AP-Punto azul-AWS E 6011 cerlikon<br />
Núcleo<br />
Revestimiento<br />
Componentes de un electrodo revestido.<br />
4.2. FUNCIONES DEL REVESTIMIENTO<br />
El revestimiento cumple múltiples funciones que son indispensables y decisivas<br />
en la ejecución y calidad de la soldadura. Estas funciones podemos clasificarlas<br />
en:<br />
a. Funciones eléctricas:<br />
• Permiten el uso de la corriente alterna.<br />
• Facilitan el encendido del arco y mantenimiento con calidad durante la<br />
ejecución de la soldadura.<br />
• Aumentan el paso de corriente eléctrica en el hierro y ayudan a estabilizar.<br />
b. Funciones metalúrgicas<br />
• Producen un escudo de gas que protege al metal derretido y el arco<br />
contra la cont<strong>am</strong>inación por la atmósfera.<br />
• Retardan el enfri<strong>am</strong>iento evitando un posible temple mediante la escoria<br />
formada sobre el cordón de soldadura.<br />
• Compensan la pérdida de los elementos durante la fusión y a veces<br />
mejoran el metal base.<br />
• Producen la limpieza o rectificación químicas del metal derretido y dejan<br />
un revestimiento de escoria que protege al metal contra la oxidación<br />
hasta que se enfríe.<br />
57<br />
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c. Funciones mecánicas físicas<br />
• Permiten el depósito de cordones, arrastrando el electrodo.<br />
• Ayuda a la operación del electrodo en posiciones forzados.<br />
• El revestimiento fundido, después del núcleo, forma una concavidad,<br />
la que permite dirigir la fuerza del arco y las gotas del metal fundido en<br />
la dirección deseada.<br />
• Permite obtener diferentes formas de cordón, según su espesor.<br />
Electrodo<br />
Gotas de metal<br />
fundido<br />
Escoria<br />
Gas y humos de<br />
protección<br />
Arco<br />
Metal depositado<br />
Pieza<br />
Metal líquido<br />
4.3. CLASIFICACIÓN DE LOS ELECTRODOS COMUNES<br />
• Recubrimiento ácido<br />
Este tipo de recubrimiento contiene óxido de hierro y, a veces, óxido de<br />
manganeso, además de un cierto porcentaje bastante elevado de ferromanganeso<br />
y otros desoxidantes. El carácter metalúrgico de este recubrimiento<br />
es ácido.<br />
Con estos electrodos, la mayoría de los casos, se puede trabajar con velocidades<br />
de fusión elevadas y fuertes intensidades. La penetración puede<br />
ser buena, sobre todo si el recubrimiento es espeso. Se pueden utilizar<br />
tanto en corriente alterna como en corriente continua.<br />
La soldabilidad del metal de base debe ser buena, en caso contrario existe<br />
el riesgo de producirse fisuración en caliente, en particular para las soldaduras<br />
en ángulo, en cornisa o verticales.<br />
• Recubrimiento básico<br />
58<br />
Estos recubrimientos contienen cantidades notables de carbonatos. El carácter<br />
metalúrgico de este recubrimiento es básico. Se utilizan usualmente<br />
en corriente continua, polaridad positiva, aunque existen versiones en co-<br />
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ELECTRODOS REVESTIDOS PARA LA SOLDADURA POR ARCO ELÉCTRICO MANUAL<br />
rriente alterna. El arco es menos estable que con los otros tipos de electrodo.<br />
El metal depositado es muy resistente a la fisuración en caliente y en frío, y<br />
el uso de estos electrodos es muy interesante para grandes espesores y estructuras<br />
muy rígidas en acero dulce, aceros débilmente aleados y aceros en<br />
los que la cantidad de carbono y azufre es superior a las de los aceros dulces<br />
de buena soldabilidad. Existirá una composición en hidrógeno muy baja, de<br />
manera que el metal será muy puro, de estructura fina, lo que reduce el riesgo<br />
de fisuras bajo cordón.<br />
Con el fin de evitar las porosidades, los electrodos básicos deben estar<br />
suficientemente secos; por este motivo, los electrodos deben conservarse<br />
en lugares muy secos y, si han absorbido humedad, deben secarse<br />
antes de su uso conforme a las prescripciones del fabricante.<br />
Pertenecen a este grupo los electrodos que terminan en los números 5, 6 y 8.<br />
Ejemplo: E- 6015, E-6018, E-7018, E-11018<br />
Aplicación: apropiados para aceros difíciles de soldar, como los aceros<br />
de alto porcentaje de carbono y azufre, para trabajos de planchas gruesas,<br />
aceros de alta resistencia y de baja aleación, calderos de alta presión, tuberías<br />
a presión, etc.<br />
• Recubrimiento celulósico<br />
Estos recubrimientos contienen una gran cantidad de sustancias orgánicas<br />
combustibles cuya descomposición en el arco produce gases protectores en<br />
abundancia.<br />
La cantidad de escoria producida es débil y se desprende fácilmente. El<br />
arco es muy penetrante y la velocidad de fusión es elevada.<br />
Estos electrodos pueden utilizarse tanto en corriente continua como en<br />
corriente alterna, pero con tensiones en vacío elevadas.<br />
Las pérdidas por proyección son importantes, y la superficie del cordón es<br />
bastante rugosa, con arrugas desigualmente espaciadas.<br />
Estas características hacen que estos electrodos sean usados para la primera<br />
pasada en la soldadura de oleoductos y gaseoductos.<br />
En este grupo se encuentran los electrodos que terminan en los números<br />
10 y 11. Ejemplo: E- 6011, E-6010 y E- 7010-A1<br />
Aplicación: Se aplican para soldar en todas las posiciones y toda clase de<br />
ens<strong>am</strong>bles, bordes mal preparados, juntas oxidadas, grasientas, galvanizadas.<br />
T<strong>am</strong>bién para trabajos que serán sometidos a control con rayos “x”.<br />
59<br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
• Recubrimiento oxidante.<br />
Estos recubrimientos contienen principalmente óxido de hierro, con o sin<br />
óxidos de manganeso. Estos tipos de recubrimiento producen una escoria<br />
oxidante, de manera que el metal depositado contiene pequeñísimas cantidades<br />
de carbono y manganeso. La escoria formada es espesa, compacta<br />
y se desprende a menudo ella sola.<br />
Estos electrodos ofrecen una penetración débil y un baño de fusión fluido,<br />
aunque un cordón de buen aspecto; será conveniente, pues su utilización<br />
donde se necesite un cordón de pequeña sección o de buen aspecto. Su<br />
empleo está habitualmente reservado a la soldadura de ángulos interiores.<br />
Pertenecen a estos grupos de electrodos que terminan en los números 4 y<br />
7. Ejemplo: E-6<strong>02</strong>7, E-6<strong>02</strong>4, E-7<strong>02</strong>4.<br />
• Recubrimiento de rutilo<br />
Estos recubrimientos contienen una gran proporción de rutilo (óxidos de<br />
titanio natural al 95%) o ilmenita (óxido de hierro y titanio) o aleaciones de<br />
hierro y silicatos naturales. Habitualmente, la proporción de rutilo es de<br />
aproximad<strong>am</strong>ente el 50% sobre el volumen total.<br />
Estos electrodos permiten obtener cordones de bello aspecto en todas posiciones,<br />
con grandes características mecánicas. Pueden comportar riesgos<br />
de fisuración en caliente, como los electrodos ácidos a los cuales se<br />
parecen.<br />
Utilizables en corriente continua (polaridad negativa) o alterna, los electrodos<br />
de rutilo presentan la ventaja de una gran estabilidad de arco con<br />
tensiones de funcion<strong>am</strong>iento relativ<strong>am</strong>ente bajas, incluso en corriente alterna.<br />
En este grupo se encuentra los electrodos que terminan en los números 12<br />
y 13. Ejemplo: E- 6013, E- 6012.<br />
Aplicación: apropiados para soldar en posición plana, para espesores<br />
delgados, juntas en ángulo y en solapa, en trabajos de calderería, carpintería<br />
metálica, construcciones navales, otros.<br />
• Recubrimiento ácido-rútilo.<br />
60<br />
Las propiedades de estos electrodos son en general muy parecidas a los de<br />
tipo ácido; la única diferencia consiste en que el recubrimiento contiene una<br />
proporción de óxido de titanio que generalmente no sobrepasa el 35%.<br />
Aunque la escoria es muy parecida a los de tipo ácido, ésta presenta un<br />
poco más de fluidez.<br />
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ELECTRODOS REVESTIDOS PARA LA SOLDADURA POR ARCO ELÉCTRICO MANUAL<br />
4.4. CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO DE LOS ELECTRODOS<br />
Los electrodos revestidos son elementos complejos destinados a ser utilizados<br />
en unas condiciones muy definidas, incluso a pesar de llevar la calificación de<br />
“universales”. Los principales parámetros que intervienen en el empleo de los<br />
electrodos son:<br />
a. El diámetro del electrodo;<br />
b. La intensidad de la corriente de soldadura.<br />
c. La tensión de arco (varía como consecuencia de la longitud de arco).<br />
d. La naturaleza del revestimiento y su espesor.<br />
e. La cantidad de humedad en el recubrimiento.<br />
f. La posición de soldadura.<br />
4.4.1 Normalización e identificación de los electrodos revestidos<br />
En nuestro país nos regimos por las normas de clasificación de la Sociedad<br />
Americana de Soldadura (AWS), este organismo especializado del c<strong>am</strong>po de<br />
la soldadura ha establecido un sistema que clasifica todos los electrodos y varillas<br />
para soldar, tanto para aceros dulces y de baja aleación, como para aceros<br />
inoxidables, metales no ferrosos y otras aleaciones.<br />
El sistema de clasificación es numérico. Para cada tipo de electrodo corresponde<br />
un número determinado.<br />
El número que se asigna a un tipo de electrodo y que puede constar de cuatro<br />
y cinco cifras, encierra una vasta información sobre el electrodo y comprende:<br />
a. La resistencia mínima a la tracción del depósito del electrodo, medida en<br />
miles de libras por cada pulgada cuadrada (lib/pulg²) de sección transversal.<br />
b. La posición o posiciones en que puede emplearse el electrodo<br />
c. Clase de corriente eléctrica: CC. CA, que debe ser empleada.<br />
d. Polaridad apropiada: directa o invertida, que debe ser empleada<br />
e. Tipo de revestimiento<br />
f. Características del arco y penetración<br />
g. Otras informaciones.<br />
Tomando de ejemplo los electrodos E6011 (CELLOCORD AP), E 7010 – A1,<br />
E7018 (SUPERCITO) y E 11018 (TENACITO 110), podemos interpretar la norma:<br />
a. La letra E significa el producto: Electrodo para soldadura eléctrica manual.<br />
b. Los primeros 2 dígitos (en un número de 4 dígitos) o 3 dígitos (en un número<br />
de 5 dígitos) señalan la resistencia mínima a la tracción del depósito<br />
efectuado por el cordón.<br />
Dicha resistencia es medida en miles de libras por pulgada cuadrada.<br />
61<br />
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Ejemplo:<br />
• E 6011 60,000 Lbs/pulg 2 mínimo<br />
• E 7018 70,000 “ “<br />
• E 11018 110,000 “ “<br />
INTERPRETACIÓN DE LA NORMA<br />
Toda posición<br />
E 6011<br />
Para corriente continua polaridad<br />
invertida indica todo tipo de<br />
recubrimiento celulósico.<br />
R.T. 60 000 lbs/pulg 2<br />
Electrodo Toda posición 0,5% Mo<br />
E 7010 - A1<br />
R.T. 80 000 lbs/pulg 2<br />
Tipo de corriente y<br />
revestimiento<br />
c) El penúltimo número nos indica la posición en que puede utilizarse el electrodo.<br />
El significado de los números es el siguiente:<br />
• E XX1X Toda posición<br />
• E XX2X Plana y horizontal<br />
• E XX3X Posición plana y horizontal en filete.<br />
• E XX4X Solo posición plana<br />
d) El último dígito indica.<br />
• La fuente de energía a emplear.<br />
• Calidad de soldadura<br />
• Tipo de arco.<br />
• Penetración<br />
• El último número tiene una serie de información en la forma siguiente:<br />
62<br />
• El 0; Ejemplo E 6010. El electrodo debe trabajarse únic<strong>am</strong>ente con<br />
corriente continua, debiendo conectarse el cable del portaelectrodo<br />
al polo positivo (polaridad invertida), señala asimismo que el<br />
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ELECTRODOS REVESTIDOS PARA LA SOLDADURA POR ARCO ELÉCTRICO MANUAL<br />
revestimiento del electrodo es celulósico y en consecuencia una<br />
penetración profunda de depósito de soldadura.<br />
• El 1: Ejemplo E 6011. Indica que el electrodo trabaja con corriente<br />
alterna o continua, debiendo conectarse el cable del porta electrodo<br />
al polo positivo (polaridad invertida). Señala que el revestimiento<br />
del electrodo es celulósico, que el arco es potente y la penetración<br />
profunda.<br />
• El 2: Ejemplo E 6012. Señala corriente alterna o continua para su<br />
empleo; en caso de emplearse con corriente continua, que debe<br />
conectarse el cable del porta electrodo al polo negativo (polaridad<br />
directa). Señala que el revestimiento es rutílico y, en consecuencia,<br />
proporciona una penetración mediana y un excelente acabado<br />
del cordón.<br />
• El 3: Ejemplo E 6013. Indica que el electrodo puede emplearse con<br />
corriente alterna o continua (polaridad directa). El revestimiento<br />
es rutílico y proporciona una penetración mediana y un excelente<br />
acabado del cordón.<br />
• El 4: Ejemplo E 7014. Indica que se puede usar con corriente<br />
continua en cualquier polaridad, y t<strong>am</strong>bién con corriente alterna. El<br />
revestimiento es de hierro en polvo y proporciona en consecuencia<br />
un rápido relleno de las juntas de soldadura.<br />
• El 5: Ejemplo E 7015. Explica que el electrodo es utilizable solo<br />
con corriente continua y polaridad invertida. El revestimiento es<br />
de bajo hidrógeno.<br />
• El 6: Ejemplo E 7016. Señala que el electrodo puede usarse con<br />
corriente continua y polaridad invertida. El revestimiento es de<br />
bajo hidrógeno.<br />
• El 7: Ejemplo E 6<strong>02</strong>7. Indica que el electrodo puede utilizarse<br />
con cualquier clase de corriente, alterna o continua, en cualquier<br />
polaridad.<br />
• El revestimiento es de hierro en polvo, proporcionando un mayor<br />
y más rápido relleno.<br />
• EL 8: Ejemplo E 7018. Señala que puede emplearse con corriente<br />
alterna o continua, con polaridad invertida, es de bajo hidrógeno<br />
y en consecuencia, como todos los electrodos de bajo hidrógeno,<br />
se emplean en los aceros de pobre soldabilidad, y en general,<br />
donde se pretende alcanzar una mayor resistencia y seguridad.<br />
• NOTA: Estas numeraciones sólo son para los electrodos de la soldadura de<br />
aceros de bajo contenido de carbono.<br />
63<br />
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4.4.2 Selección del electrodo adecuado para realizar trabajos de soldadura<br />
Para escoger el electrodo adecuado es necesario analizar las condiciones de<br />
trabajo en particular y luego determinar el tipo y diámetro de electrodo que más<br />
se adapte a estas condiciones.<br />
Este análisis es relativ<strong>am</strong>ente simple, si el operador se habitúa a considerar los<br />
siguientes factores:<br />
a. Naturaleza del metal base.<br />
b. Dimensiones de la sección a soldar.<br />
c. Tipo de corriente que entrega su máquina soldadora.<br />
d. En qué posición o posiciones se soldará.<br />
e. Tipo de unión y facilidad de fijación de la pieza.<br />
f. Si el depósito debe poseer alguna característica especial, como resistencia<br />
a la corrosión, gran resistencia a la tracción, ductilidad, etc.<br />
g. Si la soldadura debe cumplir condiciones de alguna norma o especificaciones<br />
especiales.<br />
4.4.3 Conservación y mantenimiento de los electrodos revestidos<br />
Guardar los electrodos en su bote u hornos de conservación hasta que sean<br />
usados. El aire y la humedad en el aire combinarán con elementos químicos<br />
en el revestimiento de los electrodos bajo la mayoría de las condiciones. La<br />
humedad se convierte en vapor a calentar el electrodo y el hidrógeno en el<br />
agua combina con los agentes químicos en el revestimiento. Al mezclarse con<br />
el metal fundido, esto c<strong>am</strong>bia la composición de la soldadura, debilitándola. En<br />
resumen procure que sus electrodos se mantengan bien secos.<br />
64<br />
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ELECTRODOS REVESTIDOS PARA LA SOLDADURA POR ARCO ELÉCTRICO MANUAL<br />
GLOSARIO<br />
a. Chisporroteo. Exceso de proyecciones o salpicaduras del metal de aportación<br />
sobre el metal base; generalmente se produce por exceso de intensidad o por<br />
polaridad inadecuada, así como por el soplo magnético.<br />
b. Cordón. Conjunto del metal de aportación y del metal fundido de la pieza, solidificado<br />
en forma de oruga.<br />
c. Electrodo. Un al<strong>am</strong>bre de metal con una capa que tiene aproximad<strong>am</strong>ente la misma<br />
composición del material que se va a soldar.<br />
d. Pasada. Oruga continúa de cordones enlazados por los extremos.<br />
e. Penetración. La profundidad que el arco se penetra dentro de la pieza de trabajo<br />
durante el proceso de soldar. Para soldar bien se debe lograr 100% de penetración,<br />
es decir todo el grosor de la pieza de trabajo se debe derretir y solidificar. El<br />
área afectada por el calor se debe ver fácilmente desde el otro lado.<br />
f. Proyecciones. Partículas de escoria y de metal lanzadas en todas las direcciones<br />
del lugar donde se suelda.<br />
g. Soplo Magnético. Oscilaciones del arco, causadas por c<strong>am</strong>pos magnéticos que<br />
se forman alrededor del electrodo y del metal base; por lo regular, provoca el chisporroteo.<br />
65<br />
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V UNIDAD<br />
SOLDABILIDAD DE LOS ACEROS Y TÉCNICAS DE<br />
SOLDADURA<br />
OBJETIVOS ESPECÍFICOS<br />
(Capacidades a desarrollar)<br />
• Reconocer y clasificar los diferentes tipos de aceros utilizados en la industria metal-mecánica<br />
y de acuerdo a las normas.<br />
• Interpretar los planos de estructuras soldados utilizando la simbología de la soldadura.<br />
5.1. SOLDABILIDAD DE LOS ACEROS Y ALEACIONES<br />
Los aceros que se emplean en la industria son aleaciones y no metales puros<br />
como el hierro, el oro, la plata, el estaño y otros; de sus numerosos componentes<br />
el hierro es el elemento que entra en mayor proporción y el carbono el que<br />
ejerce influencia más decisiva en sus propiedades, características y trat<strong>am</strong>ientos.<br />
El hierro es un elemento metálico capaz de alearse con el carbono desde<br />
0% al 6,67% de este elemento.<br />
Según el contenido en carbono varían sus propiedades y características. Así,<br />
en la práctica, con un contenido en carbono inferior al 1,7% se conoce la aleación<br />
con el nombre de acero, material duro y elástico capaz de absorber impactos<br />
y que puede deformarse y extenderse en forma de al<strong>am</strong>bres y chapas.<br />
• El acero, es uno de los materiales más utilizados debido a sus propiedades;<br />
existen muchas variedades de aceros:<br />
• Aceros al carbono<br />
• Aceros de baja aleación<br />
• Aceros al cromo-molibdeno<br />
• Aceros al carbono-manganeso<br />
• Aceros de herr<strong>am</strong>ienta, Aceros inoxidables, Aceros para muelle y otros<br />
que se distinguen por su composición química y propiedades. Sin embargo,<br />
se pueden obtener diferentes propiedades y características de<br />
un acero con una determinada composición química tratándolo térmic<strong>am</strong>ente.<br />
• Los aceros al carbono, t<strong>am</strong>bién denominados no aleados, poseen en<br />
su composición hierro, carbono, pequeñas cantidades de manganeso<br />
(normalmente inferiores al 1,6%) y silicio (normalmente por debajo<br />
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del 0,55%); como impurezas poseen fósforo y azufre, el contenido de<br />
estos elementos actualmente está limitado a un máximo del 0,<strong>03</strong>5%<br />
por ser sum<strong>am</strong>ente perjudiciales. Estos aceros suelen tener un límite<br />
elástico inferior a 355 N/mm² y una carga de rotura inferior a 520 N/<br />
mm², estando su alarg<strong>am</strong>iento comprendido entre el 10% y el 30%.<br />
BARRAS<br />
Barras para hormigón Barras para molienda Al<strong>am</strong>brón<br />
Planos<br />
Planchas gruesas<br />
Rollos y planchas l<strong>am</strong>inadas en<br />
caliente (LAC)<br />
Tubulares<br />
Rollos y planchas l<strong>am</strong>inadas en<br />
en frío (LAF)<br />
Tubo soldado por arco sumergido<br />
5.1.1 CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS<br />
• Aceros al carbono<br />
• Aceros aleados<br />
68<br />
Los aceros al carbono a su vez se clasifican en:<br />
• Aceros de bajo contenido de carbono. En este grupo se encuentran los<br />
aceros con carbono menor a 0,15% y manganeso menor de 0,8%.<br />
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Soldabilidad de los aceros y técnicas de soldadura<br />
• Estos aceros no suelen endurecerse durante el soldeo, por lo que no<br />
suelen requerir ningún tipo de precaución especial para prevenir la<br />
formación de grietas.<br />
• Sin embargo, cuando se sueldan piezas de grandes espesores (mayores<br />
de 100 mm.), puede ser necesario utilizar electrodos de bajo contenido<br />
en hidrógeno (básicos) o un ligero precalent<strong>am</strong>iento para asegurarse de<br />
que no se producirán grietas.<br />
• A estos tipos de aceros corresponden: las chapas, flejes, electrodos,<br />
perfiles, barras, acero estructural. No necesitan ninguna precaución<br />
durante el proceso de soldadura.<br />
• Aceros de mediano contenido de carbono. En este grupo se encuentran:<br />
aceros con carbono mayor de 0,15%, pero menor de 0,25% y manganeso<br />
menor de 0,8%. Y aceros al carbono manganeso, con contenidos<br />
en carbono menores del 0,2% y manganeso menor del 1,4%. En estos<br />
aceros se utilizarán electrodos básicos o procesos que favorezcan el bajo<br />
contenido en hidrógeno (TIG, MAG).<br />
• A estos tipos de aceros corresponden todos los elementos de maquinarias<br />
y herr<strong>am</strong>ientas. Se recomienda el precalent<strong>am</strong>iento en las<br />
piezas de gran espesor o cuando se utilicen electrodos de pequeños<br />
diámetros.<br />
• Aceros de alto contenido de carbono. En este grupo se encuentran los<br />
aceros al carbono manganeso con contenidos en carbono mayores del<br />
0,25% e inferiores al 1% con contenidos de manganeso mayores del 1%.<br />
Estos aceros tienen tendencia a endurecer y se deberán utilizar procesos<br />
o electrodos de bajo hidrógeno, así como precalent<strong>am</strong>iento y temperaturas<br />
entre pasadas de hasta 350ºC.<br />
• A estos aceros corresponden los muelles, troqueles, moldes, raíles,<br />
otros.<br />
5.1.2 SOLDABILIDAD DE LOS ACEROS<br />
La soldabilidad es la aptitud que tiene un metal o aleación para formar uniones<br />
soldadas. No obstante, este término denota un grupo extremad<strong>am</strong>ente complejo<br />
de propiedades tecnológicas y es t<strong>am</strong>bién función del proceso.<br />
El principal problema que se puede encontrar al realizar el soldeo de un acero<br />
es la posibilidad de que se produzca el temple de la zona fundida y/o de la zona<br />
afectada térmic<strong>am</strong>ente (ZAT).<br />
Al realizar una soldadura sólo se calienta una zona de la pieza, la cual se enfría<br />
mucho más rápid<strong>am</strong>ente que si se hubiera calentado toda ella, debido a que la<br />
zona que permanece fría facilitará la transmisión del calor y el enfri<strong>am</strong>iento de<br />
la zona calentada a gran velocidad, se puede producir un endurecimiento y la<br />
formación de grietas.<br />
69<br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
Por tanto, la soldabilidad de los aceros es tanto peor cuando:<br />
• Mayor sea el contenido en carbono y elementos de aleación del acero, ya<br />
que mayor será su facilidad para templar y por tanto más fácilmente se<br />
producirán grietas.<br />
• Mayor sea la velocidad de enfri<strong>am</strong>iento de la pieza. La pieza enfriará más<br />
rápid<strong>am</strong>ente cuando:<br />
• Mayor sea el espesor de la pieza.<br />
• Mayor sea el número de c<strong>am</strong>inos que tiene el calor para disiparse.<br />
• Menor sea la temperatura inicial de la pieza. Para reducir la velocidad de<br />
enfri<strong>am</strong>iento a veces se precalienta el acero.<br />
• Menor sea el aporte térmico. Por esta razón algunas veces se requieren<br />
aportes térmicos elevados, para lo que se utilizarán: electrodos de<br />
gran diámetro, altas intensidades y velocidades de desplaz<strong>am</strong>iento.<br />
5.2. TÉCNICAS DE SOLDADURA<br />
5.2.1 JUNTAS. FINALIDAD. TIPOS<br />
Una junta es una abertura o canal en la superficie de una pieza o entre dos o<br />
más planchas o piezas, que tienen los bordes convenientemente preparados,<br />
la cual brinda el espacio que contendrá al cordón de soldadura.<br />
Su finalidad es la de asegurar un grado de penetración deseada en la unión<br />
soldada y facilitar la operación de soldar con miras a obtener una unión de excelente<br />
calidad.<br />
Elección del tipo de junta. Una cuestión de suma importancia en el trabajo de<br />
soldar por arco es la selección del mejor y más adecuado tipo de junta a utilizar<br />
en cada aplicación concreta.<br />
A tope<br />
De solape<br />
En ángulo<br />
En “T”<br />
Por el borde<br />
70<br />
Tipos de juntas. Son las diversas formas que presentan las uniones o juntas<br />
en las piezas a unir y que están estrech<strong>am</strong>ente ligadas a la preparación de las<br />
mismas. Estas formas de uniones o juntas, se realizan a menudo en los montajes<br />
de estructuras y otras tareas que efectúa el soldador.<br />
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Soldabilidad de los aceros y técnicas de soldadura<br />
Generalmente, se presentan en las siguientes juntas:<br />
• Juntas a tope<br />
• Juntas en ángulo<br />
• En filete o “T”<br />
• Junta por el borde, y<br />
• Juntas de solape<br />
5.2.2 PREPARACIÓN DE JUNTAS PARA LA SOLDADURA<br />
La mejor junta es la que, con un mínimo costo, satisface todas las condiciones<br />
de servicio. Al seleccionar una junta, deben tenerse en cuenta tres factores:<br />
• La carga y sus características, es decir si la carga es de tracción o de comprensión<br />
y si existe alguna combinación de esfuerzos de doblado, fatiga o<br />
choque.<br />
• La forma en que la carga es aplicada, o sea si su acción es continúa, variable<br />
o instantánea.<br />
• El costo de preparación y de la ejecución, propi<strong>am</strong>ente dicha de la soldadura.<br />
Otros factores, que deben tenerse en cuenta son los efectos del alabeo, la comodidad<br />
de soldar y la uniformidad y apariencia de la soldadura.<br />
En la construcción de diferentes trabajos dentro del c<strong>am</strong>po de la soldadura,<br />
generalmente se presentan en uniones o juntas a tope, en las cuales t<strong>am</strong>bién<br />
se pueden realizar las preparaciones correspondientes de los bordes, cuando<br />
estos materiales sobrepasan de los 6 mm de espesor.<br />
Aquí algunas aplicaciones de las junta a tope:<br />
a. Juntas a tope sin preparación de sus bordes. Es recomendable por:<br />
• Satisfactoria para todas las cargas corrientes.<br />
• Requiere fusión completa y total.<br />
• Recomendable para espesores menores de 6 mm.<br />
• Preparación sencilla<br />
• La separación de los bordes depende del espesor de las planchas.<br />
• El costo de preparación es bajo, sólo requiere el emparej<strong>am</strong>iento de<br />
los bordes de las planchas a soldar.<br />
e<br />
t<br />
e = 4-5<br />
t = 0-1<br />
71<br />
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Soldadura traslapada<br />
3/16<br />
3/16<br />
3/16<br />
5/16<br />
3/16<br />
Símbolo<br />
b. Juntas a tope en “V”<br />
• Apropiada para todas las condiciones de carga<br />
• Aplicada en planchas de 6 a 12 mm., no siendo muy corriente aplicarla<br />
en espesores menores.<br />
• El ángulo de la junta es de 60º<br />
• La preparación de la junta es más cara que para la junta a tope simple.<br />
60°<br />
5<br />
a<br />
e<br />
6<br />
4<br />
7<br />
t<br />
e = 5-12<br />
t = 1,5-2<br />
a = 2-3<br />
3<br />
1 2<br />
NOMENCLATURA DE UNA JUNTA EN “V” Y EN FILETE: 1. Abertura de raíz: separación en la raíz<br />
de la junta entre las piezas de trabajo. 2. Cara de raíz: cara de la abertura adyacente a<br />
la raíz de la junta. 3. Cara de la junta: la superficie de un miembro inclinado en la junta.<br />
4. Ángulo del bisel: el ángulo formado entre el borde preparado de un miembro y un<br />
plano perpendicular a la superficie del miembro. 5. Ángulo de la junta: el ángulo total<br />
inclinado de la junta entre las piezas de trabajo a unirse por medio de la soldadura.<br />
6. T<strong>am</strong>año de la soldadura: la penetración de la junta (profundidad del bisel más la<br />
penetración de raíz cuando se especifique). 7. Espesor de la plancha: espesor de la<br />
plancha soldada.<br />
b. Juntas a tope en doble “V” o en “X”<br />
60°<br />
e = 12-20<br />
t = 1-3<br />
a = 1,5-2,5<br />
72<br />
a<br />
e<br />
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Soldabilidad de los aceros y técnicas de soldadura<br />
• Satisfactoria para todas las condiciones normales de carga<br />
• Para planchas de un espesor mayor a 12 mm., siempre y cuando sea<br />
posible soldar <strong>am</strong>bos lados.<br />
• La junta en “X” consume más o menos la mitad de electrodos que la<br />
junta a tope en “V”, pero en c<strong>am</strong>bio es más costosa su preparación.<br />
5.3. POSICIONES DE SOLDAR<br />
Los trabajos de soldadura, o más propi<strong>am</strong>ente la ejecución de los cordones,<br />
pueden realizarse en las posiciones siguientes:<br />
a. Posición plana (1G). Es decir, sobre un plano horizontal. La ejecución de<br />
los cordones en esta posición es más fácil y económica. En lo posible, la<br />
pieza debe colocarse de tal forma que permita la ejecución de los cordones<br />
en esta posición.<br />
b. Posición horizontal (2G). Las planchas están colocadas verticalmente y<br />
el cordón de soldadura se ejecuta horizontalmente.<br />
c. Posición vertical (3G). Las planchas a soldar se encuentran en posición<br />
vertical y los cordones t<strong>am</strong>bién se ejecutan siguiendo la dirección de un<br />
eje vertical. La soldadura se puede hacer en forma ascendente (planchas<br />
gruesas) o descendente (planchas delgadas).<br />
73<br />
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e. Posición sobre cabeza (4G). Es decir, las planchas están colocadas horizontalmente<br />
y la soldadura se ejecuta por debajo. Es una posición inversa<br />
a la posición plana.<br />
Posición plana. 1F<br />
Posición horizontal 2F<br />
Posición vertical. 3F<br />
Posición sobre cabeza. 4F<br />
Eje de soldadura<br />
horizontal<br />
Eje de soldadura<br />
horizontal<br />
Eje de soldadura<br />
vertical<br />
Eje de soldadura<br />
horizontal<br />
Posición plana 1G<br />
Posición horizontal 2G<br />
3G<br />
Posición sobre cabeza<br />
4G<br />
Planchas<br />
horizontales<br />
Planchas<br />
verticales<br />
Planchas<br />
verticales<br />
Planchas<br />
horizontales<br />
Plana 1G<br />
Horizontal 2G<br />
Posición 5G<br />
Posición 6G<br />
V<br />
45° ± 5<br />
74<br />
La tubería deberá<br />
girarse o rodarse<br />
mientas se<br />
suelda. Eje de la<br />
tubería horizontal<br />
Eje de la tubería<br />
vertical<br />
La tubería no<br />
deberá girarse ni<br />
rotarse mientras<br />
se suelda. Eje<br />
de la tubería<br />
horizontal<br />
H<br />
Eje inclinado con tubería<br />
estacionaria<br />
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Soldabilidad de los aceros y técnicas de soldadura<br />
Estas posiciones se pueden aplicar t<strong>am</strong>bién en las uniones o juntas en filete<br />
como t<strong>am</strong>bién en tuberías, según las normas correspondientes, como<br />
se aprecia en la figura anterior.<br />
5.3.1 SIMBOLIZACIÓN DE LAS SOLDADURAS<br />
Los símbolos AWS de la soldadura son la taquigrafía de la soldadura. Estos<br />
permiten al ingeniero y dibujante transmitir al soldador instrucciones completas<br />
para la soldadura en los planos y dibujos.<br />
El uso <strong>am</strong>plio de los símbolos de la soldadura en una compañía producirá las<br />
siguientes ventajas:<br />
a. Control de instrucciones específicas de diseño para el taller, relacionadas<br />
con los t<strong>am</strong>años de la soldadura y con la preparación de los bordes de las<br />
planchas, eliminando la tendencia de soldar en exceso o insuficientemente<br />
(lo cual produce ya sea unos costos incrementados de producción o una<br />
fabricación insegura), debido a la falta de una información definitiva.<br />
b. Eliminación de los detalles innecesarios en los dibujos (cuando el detalle<br />
tiene el único propósito de indicar los t<strong>am</strong>años y las especificaciones de la<br />
soldadura).<br />
Las anotaciones acerca de la soldadura serán mínimas.<br />
c. Establece un entendimiento común de la intención y requerimientos de<br />
diseño entre el depart<strong>am</strong>ento de ingeniería, taller, inspección, los representantes<br />
del cliente y las autoridades de inspección de los códigos.<br />
Los beneficios de esta ventaja son clar<strong>am</strong>ente evidentes.<br />
d. Estandarización, no sólo dentro de la compañía sino t<strong>am</strong>bién en la industria.<br />
Los símbolos AWS de la soldadura son una Norma Nacional Americana<br />
y se usan en todo el mundo.<br />
Mediante estos símbolos es posible determinar:<br />
• La ubicación de la soldadura<br />
• El t<strong>am</strong>año de la soldadura (espesor útil del cordón, su longitud, separaciones).<br />
• Tipo de soldadura (forma de las soldaduras, preparación de la pieza y separación).<br />
• Informaciones especiales referentes a las especificaciones individuales de<br />
cada soldadura. Debido al reducido espacio de este módulo, sólo indic<strong>am</strong>os<br />
los símbolos e informaciones que pueden aplicarse direct<strong>am</strong>ente para la soldadura<br />
eléctrica por arco.<br />
75<br />
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FORMA BÁSICA DEL SÍMBOLO DE SOLDADURA<br />
Símbolo de<br />
acabado<br />
Símbolo de<br />
contorno<br />
Profundidad de Bisel<br />
t<strong>am</strong>año o asistencia<br />
para ciertos tipos de<br />
soldadura<br />
Especificación<br />
proceso u otra<br />
referencia<br />
Cola (se omite<br />
cuando no se<br />
usa referencia)<br />
Símbolo de<br />
soldadura<br />
T<br />
T<strong>am</strong>añó de<br />
la soldadura<br />
con Bisel<br />
S(E)<br />
Lados<br />
F<br />
A<br />
R<br />
(N)<br />
Ángulo de BIsel;<br />
ángulo incluido<br />
de avellanado<br />
para soldaduras<br />
en tapón y en<br />
ojal<br />
Otro<br />
lado<br />
Ambos lados<br />
de la flecha<br />
Longitud de<br />
la soldadura<br />
L-P<br />
Línea de<br />
referencia<br />
Cantidad de soldaduras<br />
por proyección por<br />
costura de espárragos en<br />
botón, en ojal o puntos.<br />
Los elementos<br />
mostrados en esta<br />
área permanecen<br />
como se muestran<br />
cuando la cola y la<br />
flecha se invierten<br />
Abertura de raíz;<br />
profundidad de<br />
llenado para<br />
soldaduras en<br />
boton y en ojal<br />
Paso de la<br />
soldadura<br />
(separación<br />
centro a centro)<br />
Símbolo de la<br />
soldadura en<br />
c<strong>am</strong>po<br />
Símbolo de<br />
la soldadura<br />
toda<br />
alrededor<br />
Flecha uniendo<br />
la línea de<br />
referencia<br />
con el lado de<br />
la flecha del<br />
componente de<br />
la junta o el lado<br />
de la flecha de<br />
la junta<br />
Definición: La simbología de soldadura, es la representación gráfica de una soldadura.<br />
SÍMBOLOS DE SOLDADURA POR ARCO<br />
Recto Inclinado V 1/2V U I<br />
V<br />
ensanchado<br />
1/2V<br />
ensanchado<br />
Tipos de soldadura<br />
REPRESENTACIÓN DE JUNTAS O CHAFLANES<br />
76<br />
Bordes rectos<br />
Bisel en J<br />
<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 76<br />
<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:28 a.m.
Soldabilidad de los aceros y técnicas de soldadura<br />
Bisel “V” simple<br />
Bisel simple<br />
Bisel doble<br />
Bisel en “U”<br />
Ubicación de las Dimensiones en los Símbolos de Soldadura<br />
Ubicar los cordones en los extremos de la junta<br />
Eje de la soldadura<br />
1,00<br />
50-100<br />
1,00<br />
0,50<br />
0,50<br />
0,50<br />
Símbolo<br />
Soldadura deseada<br />
Longitud y separación de la soldadura intermitente<br />
Ubicar los cordones en los extremos de la junta<br />
2 2 2<br />
2-5<br />
2-5<br />
5 5<br />
Soldadura deseada<br />
Eje de la soldadura<br />
Símbolo<br />
Longitud y separación de las soldaduras intermitentes opuestos<br />
Ubicar los cordones en los extremos de la junta<br />
3 3 3 3<br />
2-5<br />
2-5<br />
3-10<br />
3-10<br />
10 5<br />
Soldadura deseada<br />
Símbolo<br />
Eje de la soldadura<br />
Longitud y separación de las soldaduras intermitentes alternadas<br />
77<br />
<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 77<br />
<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:28 a.m.
<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
6<br />
4 5 5 5 5 4 6<br />
2<br />
2 2 2 2<br />
6<br />
20<br />
Soldadura deseada<br />
6<br />
2 6 2 2–5<br />
2 6<br />
Símbolo<br />
Símbolo de la soldadura combinada intermitente y continua<br />
APLICACIONES PRÁCTICAS EN EL USO DE LA SIMBOLOGÍA<br />
Sección transversal<br />
Soldadura deseada<br />
Alzado<br />
Símbolo de la soldadura a tope, sin chaflán en el lado próximo a la flecha<br />
Sección transversal<br />
Soldadura deseada<br />
Alzado<br />
Símbolo de la soldadura a tope, sin chaflán del lado opuesto a la flecha<br />
Sección transversal<br />
78<br />
Soldadura deseada<br />
Alzado<br />
Símbolo de la soldadura a tope, sin chaflán, de <strong>am</strong>bos lados de la flecha<br />
<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 78<br />
<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:29 a.m.
Soldabilidad de los aceros y técnicas de soldadura<br />
Soldadura deseada<br />
Símbolo<br />
Soldadura deseada<br />
Soldadura en ángulo continuo<br />
24<br />
6<br />
24<br />
6<br />
Símbolo<br />
Longitud de una soldadura en ángulo<br />
Sección transversal<br />
Soldadura deseada<br />
Símbolo<br />
Símbolo de la soldadura a tope, con chaflán, en el lado próximo a la flecha<br />
Sección transversal<br />
Soldadura deseada<br />
Alzado<br />
Símbolo de la soldadura a tope, con chaflán, del lado opuesto a la flecha<br />
Sección transversal<br />
Soldadura deseada<br />
Alzado<br />
Símbolo de la soldadura a tope, con chaflán, de <strong>am</strong>bos lados de la flecha<br />
79<br />
<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 79<br />
<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:29 a.m.
<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
EJEMPLOS DE ACOTADO EN LOS SÍMBOLOS DE SOLDADURA<br />
60°<br />
12<br />
12<br />
3<br />
60°<br />
3<br />
45°<br />
45°<br />
6<br />
22<br />
45°<br />
3<br />
22<br />
3<br />
45°<br />
6<br />
0<br />
19<br />
30°<br />
19<br />
30°<br />
90°<br />
3 + 6<br />
0<br />
90°<br />
3 0<br />
Penetración profunda<br />
Penetración profunda<br />
0 + 4<br />
4<br />
4<br />
80<br />
3<br />
0<br />
<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 80<br />
<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:30 a.m.
Soldabilidad de los aceros y técnicas de soldadura<br />
GLOSARIO<br />
a. Ángulo de Desplaz<strong>am</strong>iento. El ángulo del electrodo con respecto a la línea a<br />
soldar. Este varía entre los 5º y 45º según sean las condiciones.<br />
b. Ángulo de Trabajo. El ángulo del electrodo con respecto a la línea horizontal,<br />
medido en ángulos rectos a la línea de soldar.<br />
c. Soldadura de Filete. Soldadura triangular, para unir dos superficies en ángulo<br />
recto, en T o en las esquinas.<br />
d. Unión. Zona de contacto de los cordones entre sí o con el metal base.<br />
e. Unión a Tope. La unión de dos miembros alineados aproximad<strong>am</strong>ente en el mismo<br />
plano.<br />
f. Unión de Superposición. La unión de dos miembros superpuestos en planos<br />
paralelos.<br />
g. Unión en T. Es la unión del borde de una pieza de metal con la superficie de otra<br />
en un ángulo de 90º.<br />
81<br />
<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 81<br />
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<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 82<br />
<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:30 a.m.
VI UNIDAD<br />
TENSIONES Y DEFORMACIONES DURANTE LA<br />
SOLDADURA<br />
OBJETIVOS ESPECÍFICOS<br />
(Capacidades a desarrollar)<br />
• Tener en conocimiento sobre los fenómenos y los efectos de la dilatación y contracción<br />
que se presentan en las uniones soldadas.<br />
6.1. DILATACIÓN Y CONTRACCIÓN DE LOS METALES EN LA<br />
SOLDADURA<br />
Todos los metales al calentarse aumentan de t<strong>am</strong>año y se reducen al enfriarse.<br />
Este fenómeno se conoce como dilatación y contracción, respectiv<strong>am</strong>ente.<br />
Durante el proceso de la soldadura, el calor producido por el arco tiende a<br />
calentar la pieza y, por lo tanto, a dilatarla. Una vez terminada la soldadura, la<br />
pieza se enfría y, en consecuencia, tiende a contraerse.<br />
La dilatación y la contracción de las piezas que se sueldan traen como consecuencia:<br />
• La deformación de las piezas soldadas.<br />
• La formación de tensiones internas, que debilitan la junta soldada.<br />
No se puede evitar la dilatación y contracción, pero es posible ayudar a prevenir<br />
sus efectos mediante la aplicación de las siguientes reglas:<br />
• Reducción de las fuerzas causantes de la contracción.<br />
• Utilización de las fuerzas que causan la contracción, para reducir las deformaciones.<br />
• Equilibrar las fuerzas de contracción por medio de otras fuerzas.<br />
a. Reducción de las fuerzas causantes de contracción. Mediante la aplicación<br />
de las siguientes reglas es posible disminuir el calent<strong>am</strong>iento de las<br />
piezas y sus efectos.<br />
<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 83<br />
<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:30 a.m.
<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
• Utilizar el menor número posible de pasadas o cordones. Evite<br />
depositar varios cordones con electrodos delgados y prefiera pocos<br />
cordones con electrodos de mayor diámetro.<br />
Inconveniente<br />
Preferible<br />
• No debe depositarse material excesiv<strong>am</strong>ente, ya que no se produciría<br />
mayor resistencia en la junta; al contrario, la pieza se calienta<br />
más y se emplea más material de aporte y tiempo.<br />
• Realizar soldaduras alternadas. A menudo es posible depositar las<br />
2/3 partes del metal de aporte, obteniendo igual resistencia. Por ello,<br />
si es posible se prefiere una soldadura alternada antes que una continua.<br />
• Preparar la pieza adecuad<strong>am</strong>ente. Es posible reducir la intensidad<br />
de la contracción, preparando la pieza en forma adecuada.<br />
a<br />
e<br />
c<br />
b<br />
d<br />
84<br />
• Ejecutar la soldadura por retroceso. Si una junta larga requiere un<br />
cordón continuo, es posible reducir la contracción soldando por retro-<br />
<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 84<br />
<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:30 a.m.
Tensiones y deformaciones durante la soldadura<br />
ceso. El sentido de avance puede ser hacia la izquierda, pero cada<br />
cordón parcial debe ejecutarse de izquierda a derecha.<br />
4°<br />
3°<br />
2°<br />
1°<br />
b. Utilización de las fuerzas causantes de contracción para reducir la<br />
deformación.<br />
Las siguientes reglas permiten cumplir con este objetivo:<br />
• Presentar las piezas fuera de posición. Al presentar las piezas tal<br />
como indica la figura, o sea no alineadas, luego ejecutar el cordón, la<br />
fuerza de contracción las alineará.<br />
• Separar las piezas para equilibrar la contracción. La separación de<br />
dos planchas, antes de soldarlas, sirve para que se contraiga a medida<br />
que la soldadura avanza, como indica la figura.<br />
• Curvado previo del lado opuesto al de soldadura. La fuerza opuesta<br />
por las grapas contrarresta la tendencia del metal de soldadura a<br />
contraerse, obligándolo a estirarse. Al retirar las grapas, la fuerza de<br />
contracción alínea la pieza.<br />
85<br />
<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 85<br />
<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:31 a.m.
<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
c. Equilibrar las fuerzas de contracción por medio de otras fuerzas.<br />
Las reglas indicadas a continuación pueden ayudar a cumplir con este<br />
objetivo:<br />
• Equilibrar las fuerzas de contracción con otras fuerzas. Un orden<br />
adecuado en la aplicación de cordones equilibrará los esfuerzos que<br />
se produzcan<br />
4°<br />
1°<br />
2° 4°<br />
6°<br />
1°<br />
3° 5°<br />
• Aplicar la soldadura alternad<strong>am</strong>ente para evitar la contracción.<br />
El ejemplo más claro de esta regla se tiene en la soldadura de un eje,<br />
que debe ser rellenado en la forma indicada para evitar la deformación.<br />
1–5–9–13<br />
4–8–12<br />
3–7–11<br />
2–6–10<br />
86<br />
<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 86<br />
<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:31 a.m.
Tensiones y deformaciones durante la soldadura<br />
GLOSARIO<br />
a. Fisura. Grieta muy fina en el interior o en la superficie de los cordones. Se produce<br />
por exagerada acumulación de tensiones o contracciones.<br />
b. Inclusiones. Partículas no metálicas que se encuentran en el interior o en la superficie<br />
de los cordones de las soldaduras.<br />
c. Mordedura o Socavación. Parte del metal de base fundida por el arco a los lados<br />
del cordón pero no rellenada por la soldadura, t<strong>am</strong>bién se le denomina entalladura.<br />
d. Porosidad. Pequeñas cavidades producidas por gases en el interior de los cordones.<br />
e. Reborde. Una capa delgada o capas de metal depositado en el metal básico<br />
cuando el electrodo se derrite. Generalmente su grosor es el doble del diámetro<br />
del electrodo.<br />
f. Sedimento. El volumen de metal derretido al soldar antes de que se solidifique<br />
como metal soldado.<br />
g. Socavación. Es el resultado de soldar con un <strong>am</strong>peraje demasiado alto. Esto ocasiona<br />
ranuras en <strong>am</strong>bos lados del reborde que reduce la resistencia de la unión.<br />
87<br />
<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 87<br />
<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:31 a.m.
<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 88<br />
<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:31 a.m.
Defectos típicos que se presenta en la soldadura<br />
VII UNIDAD<br />
DEFECTOS TÍPICOS QUE SE PRESENTAN EN LA<br />
SOLDADURA<br />
OBJETIVOS ESPECÍFICOS<br />
(Capacidades a desarrollar)<br />
• Prevenir los diferentes tipos de defectos y discontinuidades que se presentan en<br />
las uniones soldadas.<br />
7.1. INTRODUCCIÓN<br />
Siempre escuch<strong>am</strong>os hablar de “defectos” y/o “discontinuidades”. ¿Qué<br />
diferencia hay entre uno y otro? Recordemos que cualquier imperfección<br />
encontrada es ll<strong>am</strong>ada “discontinuidad” hasta que se pueda identificar y<br />
evaluar el efecto que puede tener sobre la pieza en servicio. Si, de acuerdo<br />
a esto, “la discontinuidad” es inaceptable con arreglo a un criterio de especificaciones,<br />
será un “defecto” (cuando por magnitud o localización provocan<br />
el fallo de la pieza o unión), y si esa discontinuidad no afecta el rendimiento<br />
de la pieza en el servicio al que se destina, se deberá ll<strong>am</strong>ar simplemente<br />
“discontinuidad”.<br />
No existe soldadura “perfecta”, toda soldadura tiene “discontinuidades”<br />
Discontinuidad es la pérdida de la homogeneidad del material. Un “defecto” es<br />
una discontinuidad inaceptable, que debe ser reparada.<br />
7.2 TIPOS DE DISCONTINUIDADES<br />
Como generalidad diremos que una discontinuidad puede producirse en cualquier<br />
momento de la vida de una pieza metálica.<br />
• Discontinuidad inherente: Se crea durante la producción inicial desde el<br />
estado de fusión.<br />
• Discontinuidad de proceso: Se produce durante procesos posteriores de<br />
fabricación o terminado.<br />
• Discontinuidades de servicio: Se producen durante el uso del producto<br />
debido bien a circunstancias <strong>am</strong>bientales o de carga, o <strong>am</strong>bas.<br />
Las discontinuidades se pueden t<strong>am</strong>bién clasificar en:<br />
89<br />
<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 89<br />
<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:31 a.m.
<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
• Superficiales: Se ven a simple vista, no importa su profundidad.<br />
• Internas: Se encuentran en el interior del material y no alcanzan la superficie.<br />
Por último debemos distinguir entre:<br />
• Indicaciones relevantes: Son aquellas indicaciones provenientes de fallas<br />
suficientemente serias como para afectar la aptitud para el servicio de la<br />
pieza.<br />
• Indicaciones no relevantes: Son aquellas indicaciones que provienen de<br />
discontinuidades que no afectarían la aptitud para el servicio de la pieza.<br />
• Indicaciones falsas: Son aquellas indicaciones causadas por interferencias<br />
eléctricas y electrónicas, superficies muy rugosas, otros.<br />
7.3. LAS DISCONTINUIDADES EN LA SOLDADURA<br />
Una forma simple de clasificar las discontinuidades y defectos en la soldadura<br />
es en las superficies internas.<br />
7.3.1 DISCONTINUIDADES SUPERFICIALES<br />
• Exceso de penetración: Se<br />
produce por efecto de un movimiento<br />
que causa la penetración<br />
del electrodo dentro de los<br />
biseles, los cuales son distribuidos<br />
en esas áreas. Causa que<br />
el material chorree al interior y<br />
puede retener escoria o no en<br />
su interior. Este defecto puede<br />
producir en soldadura de gaseoductos,<br />
desgaste por erosión.<br />
La imagen radiográfica da una densidad más clara en el centro del<br />
ancho de la imagen, ya sea extendida a lo largo de la soldadura o en gotas<br />
circulares aisladas, pudiendo presentar en su interior una mancha deforme<br />
negra.<br />
90<br />
• Falta de penetración: Como en las uniones en U o en V son visibles por la<br />
cara posterior, esta imperfección<br />
puede considerarse<br />
superficial. A menudo<br />
la raíz de la soldadura no<br />
quedará adecuad<strong>am</strong>ente<br />
rellena con metal dejando<br />
un vacío que aparecerá<br />
en la radiografía como una<br />
línea negra oscura firmemente<br />
marcada, gruesa y<br />
<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 90<br />
<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:32 a.m.
Defectos típicos que se presenta en la soldadura<br />
negra, continua o intermitente reemplazando el cordón de la primera pasada.<br />
Puede ser debida a una separación excesiv<strong>am</strong>ente pequeña de la raíz,<br />
a un electrodo demasiado grueso, a una corriente de soldadura insuficiente,<br />
a una velocidad excesiva de pasada, penetración incorrecta en la ranura.<br />
Este defecto por lo general no es aceptable y requiere la eliminación del<br />
cordón de soldadura anterior y repetición del proceso.<br />
Concavidades<br />
• Concavidad externa o falta de<br />
relleno: Presenta una disminución<br />
de refuerzo externo, por<br />
poco depósito de material de<br />
aporte en el relleno del cordón.<br />
La imagen radiográfica muestra<br />
una densidad de la soldadura<br />
más oscura que la densidad de<br />
las piezas a soldarse, la cual se<br />
extiende a través del ancho completo<br />
de la imagen.<br />
• Concavidad interna: Insuficiente refuerzo interno de<br />
la soldadura en su cordón de primera pasada el cual al<br />
enfriarse disminuye su espesor pasando a ser menor<br />
que el del metal base.<br />
• Socavaduras o mordeduras de borde: La socavadura<br />
es una ranura fundida en el metal base, adyacente a<br />
la raíz de una soldadura o a la sobremonta, que no ha<br />
sido llenada por el metal de soldadura.<br />
Causas y corrección<br />
a. Exceso de calor - Corrija el <strong>am</strong>peraje de su máquina.<br />
b. Electrodo inadecuado - C<strong>am</strong>bie el electrodo.<br />
c. Manipulación incorrecta - Mejore el movimiento manual.<br />
d. Arco muy intenso - Corrija el arco<br />
e. Velocidad inadecuada - Mejore la velocidad y corrija el movimiento del<br />
electrodo.<br />
La imagen radiográfica muestra una línea<br />
gruesa que bordea el cordón soldado, de<br />
densidad homogénea (lado exterior) o una<br />
imagen circulante al cordón de primera pasada<br />
no muy negra (lado interior). Según<br />
ASME y API, si el socavado de la raíz de la<br />
soldadura en el interior de la pared del tubo<br />
excede 2” de la longitud o 1/6 de la longitud<br />
de la soldadura, deberá ser rechazada.<br />
91<br />
<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 91<br />
<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:34 a.m.
<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
• Quemado: Es una<br />
zona de la pasada<br />
de raíz donde la penetración<br />
excesiva<br />
ha causado que el<br />
aporte de la soldadura<br />
penetre dentro<br />
de la misma soplándose.<br />
Véase figura.<br />
Resulta de factores<br />
que producen excesivo calor en un área determinada, tales como: excesiva<br />
corriente, velocidad lenta del electrodo, manejo incorrecto del electrodo.<br />
Hay destrucción completa de los biseles.<br />
La imagen radiográfica muestra una densidad localizada más oscura con<br />
los bordes borrosos en el centro del ancho de la imagen. Puede ser más<br />
ancha que la imagen del cordón de raíz.<br />
• Salpicaduras: Son imperfecciones consistentes en esferuelas de metal fundido<br />
depositadas aleatori<strong>am</strong>ente sobre el cordón y su vecindad. Pueden ser<br />
provocadas por humedad en el revestimiento del electrodo. Generalmente<br />
no tienen importancia respecto a la calidad de la soldadura. En la imagen<br />
radiográfica, aparecen como manchitas blancas, redondeadas, aisladas o<br />
en colonias. En algunas técnicas de soldadura que emplean electrodos de<br />
tungsteno, las salpicaduras<br />
de este metal se<br />
dibujan como pequeños<br />
círculos muy claros<br />
y nítidos. Entonces<br />
conviene asegurarse<br />
de que se trata, efectiv<strong>am</strong>ente,<br />
de salpicaduras<br />
y no de inclusiones.<br />
92<br />
• Falta de continuidad del cordón: Se origina al interrumpir el soldador<br />
el cordón y no empalmar bien la<br />
reanudación del trabajo. Su severidad<br />
es muy variable ya que, en<br />
los casos más severos, pueden<br />
considerarse auténticas faltas de<br />
fusión transversales, en tanto que<br />
en otras ocasiones, son simples<br />
surcos normales al eje del cordón.<br />
Su aspecto radiográfico es<br />
el de una línea oscura u oblicua,<br />
relativ<strong>am</strong>ente nítida.<br />
<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 92<br />
<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:36 a.m.
Otros defectos:<br />
Defectos típicos que se presenta en la soldadura<br />
• Erosiones y huellas: Son un grupo de defectos que tienen un origen mecánico<br />
de abrasión, deformación o arranque de material, pueden dividirse<br />
en:<br />
• Exceso de rebajado: Producido durante el mecanizado o esmerilado excesivo<br />
del cordón, quedándose éste liger<strong>am</strong>ente cóncavo. La apariencia<br />
radiográfica se muestra como áreas liger<strong>am</strong>ente más oscuras que el c<strong>am</strong>po<br />
adyacente, con contornos difusos, difíciles de percibir y que siguen la<br />
trayectoria del cordón.<br />
• Huellas de esmerilado o burilado: Surcos en la superficie del metal base<br />
o del cordón, marcados por la muela o el buril manejados inhábilmente.<br />
Radiográfic<strong>am</strong>ente aparecen como sombras liger<strong>am</strong>ente oscuras, rectilíneas<br />
y paralelas.<br />
• Huellas de mecanizado: Erosiones producidas por herr<strong>am</strong>ientas que preparan<br />
la soldadura o por imperfecto mecanizado de la misma. La radiografía<br />
las muestra como líneas liger<strong>am</strong>ente oscuras, dibujadas nítid<strong>am</strong>ente y<br />
paralelas.<br />
• Martillazos o golpes en general: Son deformaciones locales producidas<br />
por choques de objetos contra el metal base o contra el cordón.<br />
Radiográfic<strong>am</strong>ente los martillazos se señalan como arcos liger<strong>am</strong>ente oscuros,<br />
con un borde bien marcado, más denso, a partir del cual se difunde<br />
la mancha, los granetazos como puntos, a manera de poros.<br />
• Restos de electrodos: Cuando se suelda con equipos automáticos en<br />
atmósfera inerte y electrodo continuo, pueden quedar, al efectuar el cordón<br />
de penetración restos del al<strong>am</strong>bre – electrodo que sobresalen, a veces,<br />
varios centímetros de la base de la unión soldada. En la radiografía, aparecen<br />
como unos palitos claros que parten del eje del cordón. T<strong>am</strong>bién pueden<br />
aparecer restos de electrodos cuando éstos han sido abandonados,<br />
por ejemplo, en el interior de una tubería. En este caso solo es un material<br />
superpuesto, fácilmente eliminable por no ser solidario con la unión.<br />
7.3.2 DISCONTINUIDADES INTERNAS<br />
Fisuras: Pueden clasificarse en:<br />
• Fisuras longitudinales: Pueden producirse en el centro del cordón (generalmente<br />
por movimientos durante o posteriores a la soldadura) o en la<br />
interfase del material base con el de aporte (por causa de un enfri<strong>am</strong>iento<br />
brusco o falta de un correcto precalent<strong>am</strong>iento en grandes espesores).<br />
Cuando este defecto aparece en el material de la soldadura se le denomina<br />
“fisura de solidificación”, mientras que si se produce en la ZAC se ll<strong>am</strong>a “fisura<br />
de licuación” (intergranular). Estos dos tipos comprenden la fisuración<br />
en caliente y se producen por la combinación de una composición química<br />
93<br />
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desfavorable (elementos que forman precipitados de bajo punto de fusión,<br />
por ejemplo el azufre que forma sulfuro de fierro SFe – solidificación de<br />
bordes de grano) y tensiones de solidificación, restricción o deformación.<br />
En este caso el precalent<strong>am</strong>iento no tiene influencia sobre los defectos.<br />
La única precaución posible es soldar con bajo aporte térmico. Son típicas<br />
de los aceros inoxidables<br />
estabilizados como<br />
el AISI 321, y algunos<br />
bonificados como el HY<br />
80. La fisuración en frío<br />
de hidrógeno (longitudinal)<br />
es menos frecuente<br />
que la transversal.<br />
La imagen radiográfica<br />
es una línea ondulante<br />
muy negra y fina en el<br />
centro del cordón en la<br />
base del mismo (similar<br />
al espesor de un cabello).<br />
• Fisuras transversales: Producidas generalmente en aceros duros, por<br />
combinación de elementos que al enfriarse a la temperatura normal producen<br />
la fisura que puede o no prolongarse al metal base. Pueden ser:<br />
1. Fisuras en caliente: Se producen durante la solidificación de la junta.<br />
Las causas principales de este defecto en acero al carbono no aleados<br />
o de baja aleación son:<br />
• Medio o alto tenor de carbono en el metal base.<br />
• Alto porcentaje de impurezas P y S en el metal base.<br />
• Elevadas tensiones de contracción (depende de la mayor o menor<br />
plasticidad del material de la junta).<br />
Las fisuras en caliente se pueden manifestar en todos los materiales<br />
metálicos, ferrosos y no ferrosos. Son intergranulares y pueden tener<br />
orientaciones diversas.<br />
2. Fisuras en frío: Se forman cuando el material se acerca o alcanza la<br />
temperatura <strong>am</strong>biente. Causa:<br />
94<br />
• Principalmente, el elevado contenido de hidrógeno en la zona<br />
fundida.<br />
• Elevada velocidad de enfri<strong>am</strong>iento.<br />
• Tensiones producidas sobre el cordón por el enfri<strong>am</strong>iento.<br />
• En soldaduras de aceros dulces y aquellos de baja aleación con<br />
manganeso y micro aleados.<br />
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Defectos típicos que se presenta en la soldadura<br />
Las fisuras son muy pequeñas (ll<strong>am</strong>adas fisuras de hidrógeno) y frecuentemente<br />
se reagrupan en un cierto número en la misma zona<br />
fundida de la junta.<br />
En aceros de elevada resistencia<br />
como los bonificados,<br />
las fisuras son generalmente<br />
más grandes pudiendo atravesar<br />
todo el cordón en dirección<br />
transversal.<br />
Se observa radiográfic<strong>am</strong>ente<br />
como una línea fina muy negra,<br />
recortada, de poca ondulación y transversal al cordón soldado.<br />
3. Fisura de interrupción o arranque (o de cráter): En el arranque<br />
de la soldadura por c<strong>am</strong>bio de electrodo puede producirse fisuras en<br />
forma de estrella por efecto del brusco enfri<strong>am</strong>iento y recalent<strong>am</strong>iento<br />
del material (son fisuras en caliente).<br />
Cuando se interrumpe el arco se forma un cráter de contracción si la<br />
cavidad del arco no se rellena con una cantidad de material fundido<br />
adecuado. Los cráteres de<br />
arco son frecuentemente<br />
los puntos defectuosos en<br />
la soldadura en razón a que<br />
el último material que se<br />
solidifica lo hace a tensiones<br />
muy elevadas, pudiendo<br />
producir segregación.<br />
Generalmente se observa radiográfic<strong>am</strong>ente como tres líneas finas<br />
concluyentes y la del sentido del cordón soldado mucho más larga.<br />
4. Fisuras alrededor del cordón (ZAC)<br />
5. Fisuras en frío: Se produce por la<br />
falta de precalent<strong>am</strong>iento (crítica<br />
para ciertos tipos de aceros), en aceros<br />
duros (estructura martensítica en<br />
ZAC como resultado del ciclo térmico<br />
de soldadura) o de mucho espesor.<br />
Se presentan invariablemente en los<br />
granos más gruesos de la ZAC del<br />
acero. Esto se atribuye al efecto del<br />
hidrógeno disuelto liberado por el<br />
electrodo (humedad) o por el metal<br />
que solidifica, por lo que se puede<br />
evitar con precalent<strong>am</strong>iento y mante-<br />
95<br />
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niendo el material soldado alrededor de 200°C un tiempo determinado,<br />
o por el uso de electrodos básicos. T<strong>am</strong>bién afectan las tensiones<br />
alcanzadas como resultado de la contracción de la junta o geometrías<br />
con entallas. Tienen generalmente una dirección longitudinal. Algunas<br />
veces pueden ser transversales, internas (esto bajo el cordón de soldadura)<br />
o aflorar al lado del cordón. La imagen radiográfica es de<br />
líneas negras de poca ondulación, un poco más gruesas que un cabello,<br />
en la zona adyacente al cordón de soldadura.<br />
6. Desgarre l<strong>am</strong>inar: Son fisuras que pueden aparecer en los aceros<br />
dulces y de baja aleación, frecuentemente asociadas con soldaduras<br />
pensionadas, cuya geometría<br />
produce tensiones perpendiculares<br />
al plano de l<strong>am</strong>inación sobre el metal<br />
base. Aparecen frecuentemente<br />
debajo de la ZAC (material base no<br />
afectado) y son típicas de juntas en<br />
T o en L. Los factores que producen<br />
estos defectos son:<br />
• Tensiones de enfri<strong>am</strong>iento más<br />
o menos intensas, en función<br />
de la rigidez de la estructura.<br />
• Geometría de la junta tal que la solicitación actúe desfavorablemente<br />
sobre el metal base (las flechas indican los arreglos más<br />
adecuados).<br />
• Material base l<strong>am</strong>inado de medio y alto espesor (9 – 20 mm)<br />
susceptible a desgarrarse.<br />
96<br />
• Falta de penetración: Se da en la zona de raíz cuando no ha penetrado<br />
el metal fundido. Si la unión es en X o en K, la raíz queda en el corazón<br />
mismo del cordón, siendo la falta del metal de aporte en dicha zona riguros<strong>am</strong>ente<br />
interna.<br />
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Defectos típicos que se presenta en la soldadura<br />
Causas:<br />
1. Puede originarse por falta de temperatura.<br />
2. Por exceso de velocidad de soldeo.<br />
3. Por falta de habilidad del soldador.<br />
Es posible que haya falta de penetración parcial (asociada a una falta de<br />
fusión), ll<strong>am</strong>ada así cuando uno de los talones no ha alcanzado a fundirse,<br />
o falta de penetración total, cuando la abertura de la raíz ha quedado sin<br />
rellenar.<br />
Radiográfic<strong>am</strong>ente aparece como una línea oscura continua o intermitente<br />
con los bordes rectos o irregulares. Es necesario advertir que algunos tipos<br />
de uniones (algunas uniones en ángulo sin preparación de bordes) están<br />
concebidos de tal forma que siempre queda una falta de penetración en<br />
determinadas partes de la unión.<br />
• Falta de fusión: Generalmente ocasionada por falta de temperatura suficiente<br />
para fundir el metal base o el cordón anterior ya sólido.<br />
Según su ubicación puede ser:<br />
• Falta de fusión en el bisel: Entre el metal de soldadura y el metal<br />
base.<br />
• Falta de fusión de un bisel en la raíz (talón u hombros):<br />
Se produce:<br />
• Cuando falta la abertura de la raíz (intersticio) y la temperatura no<br />
es lo suficientemente elevada.<br />
97<br />
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• Por una incorrecta alineación de los elementos a soldar.<br />
• Por fallas en la preparación.<br />
• Por diferencias de espesor o diámetro.<br />
• Por deficiente penetración por parte del<br />
soldador al realizar la primera pasada.<br />
Radiográfic<strong>am</strong>ente la figura se ve como una línea<br />
oscura y fina, continua o intermitente, con los bordes<br />
bien definidos. La línea puede tender a ser ondulada<br />
y difusa. En las uniones en X o en K, queda<br />
en el mismo centro de los cordones y es frecuente<br />
que vaya asociada a falta de penetración.<br />
• Falta de fusión entre<br />
pasadas: Se produce<br />
en las interfases de<br />
la soldadura, donde<br />
las capas adyacentes<br />
del metal, o el<br />
metal base y el metal<br />
de soldadura no se<br />
fusionan debid<strong>am</strong>ente,<br />
por lo general debido<br />
a una capa muy<br />
fina de óxido que se<br />
forma en las superficies.<br />
Esta capa de óxido puede deberse a una falta de calent<strong>am</strong>iento del<br />
metal base o al depósito previo del metal de soldadura en volumen suficientemente<br />
alto que impide que cualquier capa de óxido, escoria, impurezas,<br />
u otros migre a la superficie.<br />
T<strong>am</strong>bién puede deberse a la falta de corriente suficiente o la mala ubicación<br />
del arco eléctrico dentro de los biseles, el cual al producirse más sobre<br />
uno, deja al otro sin fundir.<br />
Radiográfic<strong>am</strong>ente se observa como una franja negra con densidad en<br />
disminución desde el borde hacia el centro. El lateral es recto.<br />
A veces cuando la falta de fusión es entre el metal base y el metal de aporte,<br />
es difícil interpretar, conviene radiografiar el cordón según direcciones<br />
comprendidas en la prolongación del plano formado por los bordes del<br />
bisel (frecuentemente 45°).<br />
7.4. DISCONTINUIDADES COMO INCLUSIONES<br />
98<br />
Se consideran inclusiones las impurezas producidas por gases atrapados en<br />
la masa del metal durante el proceso de fusión, o materiales extraños sólidos<br />
(metálicos o no metálicos). Se pueden dividir en:<br />
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Defectos típicos que se presenta en la soldadura<br />
• Inclusiones gaseosas: Por diversa razones, en el metal de soldadura<br />
fundido se forman gases que pueden quedar atrapados si no hay tiempo<br />
suficiente para que escapen antes de la solidificación de la soldadura. El<br />
gas así atrapado, por lo general tiene la forma de agujeros redondos denominados<br />
porosidades esféricas, o de forma alargada ll<strong>am</strong>ados porosidad<br />
tubular o vermicular.<br />
La formación del gas puede ser formado por reacciones químicas durante<br />
la soldadura con alto contenido de azufre en la plancha y/o en el electrodo,<br />
humedad excesiva en el electrodo en los bordes de la plancha base, el<br />
arco excesiv<strong>am</strong>ente corto, corriente incorrecta o polaridad inversa, corrientes<br />
de aire, limpieza prematura de la escoria al terminar una pasada, pues,<br />
no hay que olvidar que la escoria evita el enfri<strong>am</strong>iento demasiado rápido<br />
del metal fundido.<br />
La porosidad gaseosa puede producirse en forma aislada (porosidad esférica<br />
aislada) o agrupada (nido de poros), en forma alineada, etc.<br />
• Porosidad esférica aislada: Su característica, bolsa<br />
de gas de forma esférica producida por una alteración<br />
en el arco, una oxidación en el revestimiento<br />
del electrodo, o electrodo húmedo y/u oxidado, o<br />
una variación en la relación Voltaje-Amperaje-<br />
Velocidad en la soldadura automática. La imagen<br />
radiográfica da puntos negros en cualquier ubicación.<br />
•<br />
Porosidad agrupada (nido de poros): Producida<br />
generalmente por un agente oxidante o excesiva<br />
humedad del revestimiento. Pueden t<strong>am</strong>bién encontrarse<br />
capas de óxido sobre los biseles, las que<br />
al fundirse desprenden gas. El t<strong>am</strong>año de estos<br />
poros es igual en toda la zona. La imagen radiográfica<br />
da puntos redondeados o liger<strong>am</strong>ente alargados<br />
de una densidad más oscura, agrupados pero<br />
irregularmente espaciados.<br />
Porosidad alineada: Generalmente surge en la pasada de base del<br />
cordón soldado, por efecto de la dificultad de penetrar con el electrodo,<br />
por mala regulación eléctrica en correspondencia con el fundente<br />
utilizado por máquinas automáticas y por acumulación de algunos de<br />
los elementos del mismo.<br />
Radiográfic<strong>am</strong>ente se observan círculos alineados, negros, que pueden<br />
ir decreciendo o permanecer de igual diámetro. T<strong>am</strong>bién pueden<br />
aparecer poros alargados de primera pasada “Cordón hueco”, surgi-<br />
99<br />
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dos por la imposibilidad del hidrógeno producido en electrodos de alta<br />
velocidad de escapar, generalmente por insuficiente separación de<br />
los biseles. La imagen radiográfica da formas grises inclinadas, semejantes<br />
al espinazo de un pez, confluyendo al centro, pudiendo llegar a<br />
formar un nervio central.<br />
Inclusiones no metálicas:<br />
• Inclusiones de escoria aisladas: La mayoría<br />
de las soldaduras contienen escorias que<br />
han sido atrapadas en el metal depositado<br />
durante la solidificación. Son depósitos de<br />
carbón, óxidos metálicos y silicatos principalmente.<br />
• Las escorias pueden provenir del revestimiento<br />
del electrodo o del fundente empleado.<br />
• El flujo tiene como finalidad eliminar las impurezas<br />
del metal. Si este no permanece derretido<br />
durante un período suficientemente<br />
largo como para permitir que la escoria se<br />
eleve a la superficie, parte de esa escoria quedaría atrapada en el metal.<br />
Ésta a su vez puede quedar atrapada en el metal en pasadas posteriores.<br />
Las superficies sucias e irregulares, las ondulaciones o cortes insuficientes<br />
contribuirán al atrapado de escoria. Las inclusiones de escoria se asocian<br />
frecuentemente a<br />
la falta de penetración,<br />
fusión deficiente, talón<br />
de raíz suficientemente<br />
grande, soldadura en V<br />
muy estrecha y deficiente<br />
habilidad del soldador.<br />
La imagen radiográfica<br />
presenta manchas negras<br />
irregulares sobre el<br />
cordón de soldadura.<br />
100<br />
Escorias alineadas: Se producen por movimientos inadecuados del electrodo<br />
por parte del soldador. Quedan alineadas sobre el costado del cordón<br />
soldado. En el caso de la soldadura automática, el fundente suele quedar<br />
atrapado por una mala regulación de la máquina o por falta de limpieza,<br />
pero en este caso estará en el centro del cordón. Este tipo de defecto es<br />
muy agresivo.<br />
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Defectos típicos que se presenta en la soldadura<br />
La imagen radiográfica muestra sobre uno de los laterales<br />
del cordón base una línea ancha con un borde casi<br />
recto y el otro disparejo, color negro, pero densidad homogénea.<br />
Para el caso de soldadura automática, se observará<br />
en el centro del cordón un triángulo alargado en<br />
el sentido de giro de las agujas del reloj de color negro.<br />
Línea de escoria (huella de carro): Ubicadas entre<br />
el cordón de primera y segunda pasada. Por<br />
efecto de una mala limpieza en la zona de mordeduras<br />
que se forman sobre el bisel al efectuar<br />
la primera pasada, se depositan escorias a <strong>am</strong>bos<br />
lados de este cordón. La imagen radiográfica<br />
muestra líneas paralelas interrumpidas de ancho<br />
variable, bastante parejas.<br />
Escorias en el interior de perforaciones: Dentro del<br />
metal soldado por efecto de una perforación, se suele<br />
producir un rechupe del material, incorporándose<br />
materiales extraños, provenientes por lo general del<br />
revestimiento del electrodo. La imagen radiográfica<br />
muestra una mancha irregular negra, en el centro de<br />
la indicación clara de una perforación, semejando un<br />
anillo luminoso.<br />
• Inclusiones metálicas: A veces, en la masa del material<br />
fundido quedan englobadas partículas de otros<br />
metales que pueden ser detectados radiográfic<strong>am</strong>ente.<br />
Por ejemplo las Inclusiones de tungsteno, sólo<br />
aparecen en el proceso GTAW y son causadas por<br />
la presencia de tungsteno, cuando el electrodo de<br />
tungsteno es sumergido en el baño del metal fundido.<br />
Aparecen como puntos blancos en radiografía.<br />
• Desalineado (high low): Desaline<strong>am</strong>iento de las<br />
partes a ser soldadas. En la radiografía se observa<br />
un c<strong>am</strong>bio abrupto en la densidad del film a<br />
través del ancho de la soldadura.<br />
Finalmente diremos que la Calidad en la soldadura es un<br />
tema de economía y seguridad. ¿Cómo lograrlo?: toman-<br />
101<br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
do conciencia de los costos de la “mala calidad”; con capacitación; mejorando<br />
la metodología del trabajo; buscando la calidad desde el proyecto; trabajando<br />
según las normas técnicas; calificando los procedimientos y los soldadores y<br />
realizando los controles adecuados.<br />
No se pueden eliminar totalmente las discontinuidades, pero sí se pueden minimizar<br />
y hacer útil a la unión soldada cumpliendo con suficientes propiedades<br />
del objetivo para la cual fue diseñado. Un c<strong>am</strong>bio de mentalidad, ya que trabajar<br />
mejor no implica trabajar más.<br />
1<strong>02</strong><br />
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Defectos típicos que se presenta en la soldadura<br />
GLOSARIO<br />
a. Cráter. El vacío que se forma cuando el arco hace contacto con el metal básico.<br />
b. Cráter del Cordón. Hundimiento de presión al finalizar un cordón.<br />
c. Escoria. Una capa de residuo de fundente que protege la unión de óxidos y otros<br />
cont<strong>am</strong>inantes mientras los metales se solidifican (enfrían). Este se debe limpiar<br />
una vez que el metal se haya enfriado.<br />
d. Falta de Penetración. Superficie de la pieza, bajo el cordón, no fundida por el<br />
arco, generalmente en el fondo de un ángulo o de un chaflán.<br />
e. Horadación. En las soldaduras en chaflán o de chapas delgadas, se dice que<br />
hay horadación cuando se forma un agujero como consecuencia de un exceso de<br />
penetración.<br />
f. Porosidad. Cavidad que se forma durante la solidificación del área soldada. Las<br />
porosidades debilitan la unión.<br />
g. Salpiqueo. Las partículas de metal que salpican durante el proceso de soldar y<br />
que se solidifican en la superficie de trabajo. Esto se puede minimizar al rociar un<br />
repelente adecuado antes de comenzar a soldar.<br />
h. Sobremonta. Ocurre si el <strong>am</strong>peraje es demasiado bajo. En este caso, el metal<br />
derretido se cae del electrodo sin haberse unido al metal básico.<br />
1<strong>03</strong><br />
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AUTOEVALUACIONES<br />
ESPECIALIDAD<br />
CURSO<br />
: Construcciones Metálicas - Soldadura Industrial<br />
: Soldadura por Arco Eléctrico con Electrodos Revestidos<br />
Apellidos y Nombres …........………………………….Código ………..Firma ……………<br />
Indicaciones: Lea atent<strong>am</strong>ente las preguntas y responda con breves conceptos:<br />
• Marque Sí ó No dentro de los paréntesis ( ) ( ), si marca Sí, explique ¿por qué? y<br />
si marca No, explique ¿por qué?<br />
1. Si la soldadura, en términos generales es un proceso de unión<br />
permanente de dos a más piezas metálicas, producidas por el<br />
calor, la fusión de los bordes, con o sin metal de aporte, tiene la<br />
finalidad de obtener una sola pieza compacta, uniforme, sólida y<br />
homogénea, entonces ¿la soldadura es importante, fund<strong>am</strong>ental<br />
para la expansión y productividad en nuestras industrias?<br />
¿cuáles son sus aplicaciones?<br />
2. La soldadura se clasifica en: 1. Presión y 2. Fusión, ¿cuál de los<br />
procedimientos más importantes de soldar le agradaría aprender<br />
más, diga por qué?<br />
3. ¿Sugiera Ud. si es necesario realizar la profesionalización y<br />
formación de soldadores?<br />
4. Has oído hablar que: ”algunas personas son propensos a los<br />
accidentes” ¿Qué significa?, explique luego respecto a los<br />
accidentes y comport<strong>am</strong>ientos en el trabajo.<br />
5. ¿Cuáles son los equipos para soldar que debe poseer un<br />
soldador?<br />
6. El soldador debe poseer: herr<strong>am</strong>ientas e implementos de<br />
protección ¿cuáles son?<br />
7. Los materiales más comunes empleados en la soldadura son:<br />
¿Los aceros de bajo contenido, mediano contenido y alto<br />
contenido de carbono? ¿Los aceros aleados? ¿Otros materiales<br />
metálicos? Describa, cada uno de ellos:<br />
8. Los electrodos básicos más comunes que utiliz<strong>am</strong>os según la<br />
norma AWS son por ejemplo: para los aceros de bajo contenido,<br />
de carbono y aceros de baja aleación E6010, E6011, E7010,<br />
E7018 y E11018 o ¿conoce otros?, dar ejemplos.<br />
9. ¿Cuáles son las partes del electrodo metálico? y ¿Cómo se<br />
reconocen los electrodos, existen normas de colores? Explique:<br />
¿cuáles, por ejemplo?<br />
V F<br />
( ) ( )<br />
( ) ( )<br />
( ) ( )<br />
( ) ( )<br />
( ) ( )<br />
( ) ( )<br />
( ) ( )<br />
( ) ( )<br />
( ) ( )<br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
10. Los electrodos, tienen revestimientos, ¿cuáles son las funciones<br />
más decisivas e indispensables en la ejecución y calidad de la<br />
soldadura?<br />
11. En la ejecución de la soldadura, existen técnicas, métodos y<br />
procedimientos, mencione y describa cuáles son.<br />
12. ¿Cuáles son los factores más importantes para obtener una<br />
buena soldadura?<br />
13. Todos los metales al calentarse aumentan de t<strong>am</strong>año y al<br />
enfriarse se reducen. ¿Cómo se le ll<strong>am</strong>a a ese fenómeno?<br />
14. ¿Estás seguro que existen los defectos que pueden comprometer<br />
la resistencia de las uniones?<br />
15. ¿Cuáles son los medios para comunicar al soldador, de parte<br />
del diseñador, el tipo de soldadura a emplear?<br />
16. ¿Por qué suceden los accidentes? ¿Por qué no debe c<strong>am</strong>biarse<br />
la polaridad cuando la máquina está bajo carga?<br />
( ) ( )<br />
( ) ( )<br />
( ) ( )<br />
( ) ( )<br />
( ) ( )<br />
( ) ( )<br />
( ) ( )<br />
17. ¿Cuándo se utilizan normalmente las juntas con doble chaflán? ( ) ( )<br />
18. ¿Señale los instrumentos para medir el voltaje y la intensidad<br />
de corriente que circula por un circuito? Explique: ¿qué es un<br />
circuito?<br />
19. ¿A qué ll<strong>am</strong><strong>am</strong>os, caída de tensión? y ¿qué efectos produce<br />
sobre la corriente de la soldadura?<br />
20. ¿Cuál es la diferencia entre la tensión en vacío con la tensión<br />
de arco?<br />
21. ¿Cómo se puede saber si un electrodo exige corriente continua<br />
o alterna?<br />
22. Cuando se producen las pegaduras, ¿por qué disminuye la<br />
calidad de la soldadura? ¿Qué recomiendas de las 4 posiciones<br />
de soldar?<br />
23. ¿Por qué suelen producirse las mordeduras? ¿Cómo pueden<br />
evitarse?<br />
24. La posición del electrodo para soldar un tubo de pequeño<br />
espesor sobre una plancha gruesa debe ser de 25º respecto<br />
del tubo y se conseguirá una mayor aportación de calor sobre<br />
la plancha más gruesa, y ¿se evitará la perforación de la fina<br />
pared del tubo?<br />
Mg. Orestes Niño Pizarro<br />
Docente<br />
( ) ( )<br />
( ) ( )<br />
( ) ( )<br />
( ) ( )<br />
( ) ( )<br />
( ) ( )<br />
( ) ( )<br />
106<br />
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BIBLIOGRAFÍA<br />
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Ciudad de La Habana-Cuba, 1993.<br />
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4. PENDER, J. Soldadura, libros MCGRAW-HILL, Canadá<br />
5. LOVE, Carl Soldadura – Procedimiento y Aplicaciones, México,<br />
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6. HOBARTY. Guía para Soldar.<br />
7. LOPEZ VICENTE. Mecánica de Taller: Soldaduras Uniones y Calderería.<br />
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9. HORWITZ, Henry Enciclopedia de la Soldadura, II y III tomo, edic. PC, Alfa<br />
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10. FOSCA, Carlos Metalurgia de la Soldadura: Soldabilidad de Aceros<br />
Ordinarios y de Baja Aleación, 4ta. Edición. Pontificia<br />
<strong>Universidad</strong> Católica del Perú, Lima, Perú, 2004.<br />
11. REINA GÓMEZ, M. Soldadura de los Aceros, 1994.<br />
12. SCHEY, John A. Procesos de manufactura, Mcgraw-Hill, 2001<br />
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN<br />
ENRIQUE GUZMAN Y VALLE<br />
“Alma Máter del Magisterio Nacional”<br />
CONVENIO REVALORA PERÚ – UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN<br />
I. DATOS INFORMATIVOS<br />
SÍLABOS<br />
1.1. ASIGNATURA: Soldadura por Arco Eléctrico Manual<br />
1.2. LLAVE – CÓDIGO: 5375 – TCA1<strong>02</strong>17<br />
1.3. CICLO ACADÉMICO: 2009-II<br />
1.4. NÚMERO DE CRÉDITOS: 7 Créditos<br />
1.5. ESPECIALIDAD: Construcciones Metálicas – Soldadura Industrial.<br />
1.6. HORARIO DE CLASES: Sábado: 1er.Turno de 8:00 a 2:00 pm.<br />
Sábado: 2do.Turno de 3.00 a 9:00 pm.<br />
Domingo de: 8:00 a 2:00 pm.<br />
Lunes, miércoles y viernes de: 4:00 a 10:00 p.m.<br />
1.7. PROMOCIÓN – LUGAR: Ira. La Cantuta – Chosica<br />
1.8. FECHAS: Inicio: Diciembre 2009 – Término: Febrero <strong>2010</strong><br />
1.9. PROFESOR: Mg. Orestes Niño Pizarro<br />
II. SUMILLA<br />
El curso comprende el estudio y desarrollo teórico y práctico de los procesos de<br />
soldadura por arco eléctrico manual; principios de funcion<strong>am</strong>iento, nociones de<br />
electricidad, arco eléctrico; procedimientos y técnicas de ejecución; juntas, posiciones;<br />
operaciones en probetas; evaluación y aplicaciones; máquinas de soldar,<br />
accesorios; materiales base: perfiles, platinas y planchas de acero y materiales de<br />
aporte: electrodos revestidos comunes; proyectos progr<strong>am</strong>ados; efectos de dilatación<br />
y contracción, símbolos de la soldadura; implementos de protección y normas<br />
de seguridad.<br />
III. OBJETIVOS<br />
3.1 Objetivos Generales.<br />
3.1.1. Unir piezas metálicas por fusión, utilizando máquina de soldar por arco,<br />
accesorios, herr<strong>am</strong>ientas e implementos de protección, con electrodos<br />
metálicos revestidos en condiciones de seguridad personal y del medio<br />
<strong>am</strong>biente, utilizando adecuad<strong>am</strong>ente los materiales de acero y garantizando<br />
la calidad de los proyectos y los procesos tecnológicos.<br />
3.2 Objetivos Específicos.<br />
3.2.1 Analizar e interpretar correct<strong>am</strong>ente las informaciones técnicas, gráficas<br />
y escritas de planos, dibujos y catálogos.<br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
3.2.2 Ejecutar la unión de partes y piezas de acero, mediante el proceso de soldadura<br />
por arco con electrodos revestidos, utilizando los procedimientos<br />
y técnicas adecuadas.<br />
3.2.3 Realizar el control de calidad de las uniones soldadas y los diferentes<br />
proyectos.<br />
3.2.4 Operar las máquinas de soldar y diversos accesorios, herr<strong>am</strong>ientas e<br />
implementos de protección, en condiciones de seguridad y del medio<br />
<strong>am</strong>biente.<br />
3.2.5 Tener una visión global e integrada de los procedimientos de soldadura<br />
para alcanzar los objetivos de la producción.<br />
IV. MÉTODOS<br />
4.1 Estrategias Metodológicas:<br />
4.2.1 Clase Teórica: Las clases serán objetivas y sistemáticas dando énfasis<br />
a la descripción, definición y caracterización de los métodos de<br />
aprendizaje y capacitación, Exposición, diálogo, demostración y obtención<br />
de conclusiones a cargo del docente. Investigación bibliográfica<br />
por parte de los estudiantes para cada sesión de clase.<br />
8.1.2. Clase Práctica: Será a base de aplicación de los conocimientos científicos<br />
y tecnológicos que comprenderá: Trabajo de aplicación práctica<br />
en cada sesión de clase y/o exposición por parte de los estudiantes.<br />
Trabajo y elaboración de materiales didácticos por parte de los estudiantes<br />
y el docente. Demostración práctica de los métodos educativos<br />
en forma individual y grupal por parte de los estudiantes.<br />
4.2 Estrategias de Aprendizaje<br />
4.2.1 Métodos activos colectivizados: Método de grupo de estudios, de trabajo<br />
en equipo, y método de Cousinet.<br />
4.2.2 Métodos activos mixtos: trabajos grupales y trabajos individuales, de<br />
Dalton, de estudio dirigido, de descubrimiento, y método de Winnetka.<br />
4.2.3 Métodos activos globalizados: Método Lúdico, Freinet, Decroly y de<br />
proyectos.<br />
110<br />
4.2.4 Estos métodos se aplicarán en todo el proceso del desarrollo de los<br />
temas teóricos y prácticos en forma permanente e integral, con la finalidad<br />
que los estudiantes de educación técnica y agropecuaria logren<br />
adquirir una actitud indagadora.<br />
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Fund<strong>am</strong>entos preliminares del proceso de soldadura<br />
4.2.5 Se plantea el problema y formula respuestas científica y tecnológica.<br />
4.2.6 Elabora estrategias para resolver los problemas de labores productivas<br />
educativas.<br />
4.2.7 Busque y confronte informaciones sobre temas pedagógicas.<br />
4.2.8 Experimente en la búsqueda de pruebas para sustentar las explicaciones<br />
didácticas.<br />
4.2.9 Interc<strong>am</strong>bie experiencias y opiniones, apertura de flexibilidad de entendimiento<br />
cabal de los temas didácticos y metodológicos.<br />
4.2.10 Geste orden y limpieza en su trabajo congruente con su vocación.<br />
4.2.11 Realice experimentos de manejo táctico y estratégico didáctico en el<br />
proceso del desarrollo de las actividades académicas.<br />
4.2.12 Realice contrastación de las actividades didácticas teóricas y prácticas<br />
en el proceso de aprendizaje significativo en la aplicación del conocimiento<br />
en la praxis, mediante su autoempleo e inserción laboral de<br />
forme sostenible y ecológica.<br />
4.3 Medios y Materiales Educativos.<br />
4.3.1. Pizarra, plumones y mota<br />
4.3.2 Papelógrafos<br />
4.3.3 Equipo de TV y VHS<br />
4.3.4 Equipo de multimedia.<br />
4.3.5 Platinas, plancha estructurales de acero<br />
4.3.6 Separatas, textos, módulos y/o manuales, catálogos, etc.<br />
4.3.7 Electrodos revestidos básicos E6011 AP- E6012, 13 y E7018<br />
Supercito<br />
4.3.8 Máquinas de soldar, accesorios e implementos de protección personal.<br />
4.4 Proyectos a sugerencia:<br />
4.4.1 Port<strong>am</strong>acetero<br />
4.4.2. Arco de sierra<br />
111<br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
4.4.3 Taburetes<br />
4.4.4 Otros<br />
V. EVALUACIÓN<br />
5.1 Exámenes:<br />
1. Prueba de entrada<br />
2. Pruebas parciales<br />
3. Prueba de salida<br />
5.2 Requisitos de Aprobación:<br />
1. Trabajos de investigación 10 %<br />
2. Puntualidad y responsabilidad 20 %<br />
3. Exámenes parciales y finales 20 %<br />
4. Evaluación de prácticas 30 %<br />
5. Evaluación del Proyecto terminado 20 %<br />
VI. ACTIVIDADES:<br />
Visita a los diferentes talleres de las facultades de la UNE.<br />
112<br />
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Fund<strong>am</strong>entos preliminares del proceso de soldadura<br />
VII. ORGANIZACIÓN DE CONTENIDOS:<br />
CONTENIDOS<br />
CONCEPTUAL PROCEDIMENTAL ACTITUDINAL SEMANA<br />
Hace suyo: conceptos<br />
Elementos, ubicación del área del<br />
taller y la seguridad<br />
1ra<br />
Valora la vida, la organización, los<br />
deberes y derechos y la del medio<br />
<strong>am</strong>biente<br />
Presentación, reconocimiento del área de trabajo<br />
del taller de soldadura, ubicación del almacén de<br />
herr<strong>am</strong>ientas, máquinas, equipos, accesorios e<br />
Implementos de protección personal; los materiales;<br />
los servicios básicos y áreas de seguridad del<br />
<strong>am</strong>biente<br />
Introducción; conceptos, tecnología de la<br />
soldadura, historia, tecnología de las uniones,<br />
clasificación, características de los procesos<br />
de soldadura por fusión; procesos de soldadura<br />
en estado sólido, procesos de soldadura fuerte<br />
y blanda; conceptos de seguridad y <strong>am</strong>biente<br />
e implementos de protección personal<br />
01<br />
- Diámetro recomendado para el electrodo<br />
- Amperaje sugerido previo<br />
ensayo<br />
- Prueba objetiva<br />
Factores fund<strong>am</strong>entales para obtener una<br />
buena soldadura<br />
- Conocimientos previos<br />
- Evaluación de Entrada<br />
Valora la vida, la organización, los<br />
deberes y derechos y la del medio<br />
<strong>am</strong>biente<br />
Descripciones, denominaciones; aplicaciones,<br />
formación del arco eléctrico, encendido y estabilización<br />
del arco eléctrico<br />
Aplican hábitos de las normas de<br />
seguridad<br />
Soldadura por arco eléctrico con electrodos<br />
revertidos; principios de funcion<strong>am</strong>iento<br />
del arco eléctrico, máquinas de soldar,<br />
accesorios, clases, características; ciclos<br />
de trabajo y aplicaciones<br />
Protege y usa adecuad<strong>am</strong>ente las<br />
máquinas de soldar<br />
Reconocer las características de las máquinas de<br />
soldar; accesorios y herr<strong>am</strong>ientas del soldador,<br />
regular voltaje, <strong>am</strong>peraje, reconocimiento y uso de<br />
los implementos de protección.<br />
Inicio de la soldadura<br />
Diseño de un proyecto<br />
2da<br />
Métodos y procedimientos<br />
- Cómo encender el arco eléctrico.<br />
Elección del proyecto, en fierro<br />
<strong>02</strong><br />
- Depósitos continuos de metal<br />
- Cómo ejecutar un cordón de soldadura.<br />
- Valorar y utilizar los conocimientos<br />
previos, individual o grupal, con<br />
la guía del profesor<br />
- Dibujo técnico. Líneas, instrumentos y materiales<br />
de dibujo.<br />
- Presentar modelos<br />
- Trazado de líneas en papel y en superficies<br />
metálicas; trazar bosquejos y croquis, con figuras<br />
geométricas.<br />
- Elegir el proyecto en grupo.<br />
113<br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
114<br />
Nociones de Electricidad con Relación al<br />
Arco Eléctrico: concepto de la electricidad,<br />
corriente eléctrica, el circuito de la soldadura<br />
por arco eléctrico<br />
Voltaje y Amperaje. Conceptos y definiciones<br />
de presión; la unidad utilizada es el columbio<br />
por segundo.<br />
Clases de corriente;<br />
Polaridad. En la corriente continua; saber la<br />
dirección del flujo de corriente en el circuito de<br />
la soldadura<br />
<strong>03</strong><br />
Fenómenos del arco eléctrico para soldar.<br />
En los polos del arco, el voltaje varia según la<br />
longitud del arco<br />
Inicio de la soldadura<br />
Electricidad, clases de corriente en circuito eléctrico;<br />
Máquina soldadora, características, bornes; cables<br />
conductores de corriente; formación del arco en metal<br />
base, estabilización del arco eléctrico<br />
Voltímetro, regulador de voltaje o tensión<br />
Amperímetro.-Instrumento para medir la cantidad de<br />
corriente a utilizar.<br />
C. alterna no se usa c<strong>am</strong>bios de polaridad<br />
Continua = Polaridad-directa o normal es cuando el<br />
cable portaelectrodo va conectado al polo negativo<br />
y tierra el positivo; sí el cable porta electrodo va<br />
conectado al polo + y el cable de tierra al – es Invertida<br />
o indirecta<br />
- Cómo reanudar el cordón<br />
- Sumar costos de los materiales<br />
Corriente continua y alterna<br />
- El circuito está establecido, solo<br />
cuando el arco se encuentra<br />
encendido- flujo eléctrico= varía<br />
de una dirección a la opuesta<br />
- Todas las máquinas de soldar<br />
cuentan con reguladores de<br />
voltaje y <strong>am</strong>peraje; con corriente.<br />
monofásica o trifásica<br />
- Intensidad de corriente para<br />
soldar, la regulación la hace el<br />
soldador<br />
- Polaridad Directa o normal<br />
- Polaridad Invertida o indirecta<br />
- Un cordón debe reanudarse sin<br />
dejar hoyos o abult<strong>am</strong>ientos.<br />
- Valorar y usar croquis<br />
3ra<br />
Presupuestar y financiar<br />
- Máquinas de soldar por arco Eléctrico.<br />
- Características;<br />
- Clases de máquinas de soldar por arco<br />
eléctrico.<br />
- Características Estáticas y Dinámicas<br />
- Fuentes de corriente constante<br />
- Fuentes de tensión constante-<br />
04<br />
- Cómo comprar una máquina de soldar<br />
- Ejecutando la soldadura<br />
- Continuar ejecutando el proyecto<br />
- Características: transformar, conversión,<br />
regulación y alimentación constantes, máquinas<br />
estáticas, rotativas<br />
- Indicarse: fuente de corriente eléctrica, clase de<br />
corriente, voltaje de la línea.<br />
- Cómo rellenar un cráter al final del cordón:<br />
- Movimientos oscilatorios comunes<br />
- Técnicas y procesos de ejecución. Inicio, proceso<br />
y final del tema<br />
- Las máquinas estáticas son las<br />
que no poseen elementos en<br />
rotación constante.<br />
- Las máquinas rotativas sí poseen<br />
elementos en rotación constante<br />
- Son tres etapas: vacío, cebado<br />
y soldadura.<br />
- Línea monofásica y trifásica.<br />
- Rellenarse debid<strong>am</strong>ente<br />
- Se consigue con movimientos<br />
transversal comunes<br />
- Usar croquis, materiales,<br />
equipos, máquina y herr<strong>am</strong>ientas<br />
adecuadas<br />
- Medir las capacidades<br />
4ta<br />
- Evaluación Parcial<br />
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Fund<strong>am</strong>entos preliminares del proceso de soldadura<br />
- Materiales de aporte para soldadura<br />
- Generalidades<br />
- Soldadura eléctrica manual<br />
- Los electrodos metálicos<br />
Funciones de algunas materias primas<br />
05<br />
- Clases de electrodos: básicos de doble<br />
revestimiento<br />
Normas para las soldaduras<br />
- Normas AWS<br />
- Partes básicas de los electrodos<br />
- Funciones del revestimiento<br />
- Composición básica del revestimiento<br />
- Función principal<br />
- Ventajas del revestimiento<br />
- Normas AWS de electrodos para aceros dulce o<br />
bajo c. de c. y aceros de baja aleación<br />
- Cómo rellenar una superficie plana<br />
-- Tener en cuenta las 3 funciones<br />
importantes<br />
- los elementos que intervienen<br />
son de 4 grupos principales:<br />
- función secundaria<br />
- Tipos de revestimientos:<br />
Celulósicos, Butílicos y de hierro<br />
en polvo<br />
- Usando procedimientos y<br />
electrodos adecuados<br />
5ta<br />
- Continuar la ejecución de la soldadura<br />
- Técnicas de la soldadura por arco.<br />
- Generalidades<br />
- Posiciones de la soldadura.<br />
- Preparación de las juntas para la<br />
soldadura<br />
06<br />
- Soldadura eléctrica en posición plana<br />
- Juntas: a tope, ángulo, solape, tapón, canto.<br />
Posiciones: plana, horizontal, vertical, sobre cabeza.<br />
- Finalidad de las preparación de las juntas<br />
- elección del tipo de juntas.<br />
- Factores para lograr un buen cordón<br />
- Evaluación de los medios y materiales, platinas<br />
y electrodos<br />
- Diversas juntas y posiciones,<br />
etc.<br />
- Importancia<br />
- Costos de preparación de<br />
juntas.<br />
- Valorar los métodos y técnicas<br />
- Valorar de la importancia del<br />
bien<br />
- Uso adecuado de instrumento.<br />
6ta<br />
- Control de calidad de los procesos de<br />
ejecución del proyecto<br />
Continuando la ejecución de la soldadura.<br />
- Soldadura eléctrica en posición<br />
horizontal<br />
- Proceso de acabado del proyecto<br />
progr<strong>am</strong>ado en metal<br />
- Dilatación y contracción de los metales<br />
en la soldadura<br />
- Cómo rellenar un eje:<br />
- Factores para lograr un buen cordón; usar<br />
platinas y electrodos progr<strong>am</strong>ados<br />
- Aplicación adecuada de los materiales y equipos,<br />
para el proceso de acabado<br />
- La deformación de la pieza soldada y la<br />
formación de tensiones internas que debilitan la<br />
junta soldada<br />
- Previ<strong>am</strong>ente debe conocerse<br />
con exactitud la clase de<br />
aleación<br />
- Usar procedimientos y electrodos<br />
adecuados.<br />
- Usar adecuad<strong>am</strong>ente la pintura,<br />
thiner, soplete, comprensora de<br />
aire o brocha, otros, etc.<br />
- No se puede evitar, pero sí<br />
se puede prevenir mediante<br />
reglas.<br />
7ma<br />
07<br />
115<br />
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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />
116<br />
- Soldadura eléctrica en posición vertical<br />
- Soldadura eléctrica en posición sobre<br />
cabeza<br />
- Soldadura eléctrica en tuberías y en<br />
planchas.<br />
- Nociones de Inspección de la soldadura.<br />
- Símbolos de soldadura, sus aplicaciones.<br />
- Evaluación final<br />
- Factores que deben considerarse en esta<br />
posición, con materiales adecuados<br />
- Factores que deben tomarse en cuenta para<br />
obtener una buena soldadura<br />
La soldadura en tuberías requiere para una correcta<br />
ejecución de mucha destreza y paciencia<br />
- Aplicación de la técnica, procedimientos<br />
adecuados y cómo subsanar las fallas<br />
- Concepto: la soldadura es un proceso o método<br />
de fabricación mecánica y requiere por tanto,<br />
de medios para comunicar al soldador, del<br />
diseñador, el tipo de soldadura a emplear.<br />
- Prueba objetiva<br />
- Métodos aplicados: ascendente<br />
y descendente, observando los<br />
movimientos recomendados.<br />
- Recomendaciones generales<br />
- Dependiendo del uso que se<br />
dará, deben ser resistentes a la<br />
presión y sin fallas<br />
- Causas: defectos y corrección.<br />
- Emplear los sistemas de<br />
símbolos, para indicar en los<br />
dibujos o planos de taller de<br />
- Soldadura requerida:<br />
recomendada por la Asociación<br />
Americana de soldadores.<br />
- Presentación de los proyectos<br />
terminado<br />
8va<br />
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Fund<strong>am</strong>entos preliminares del proceso de soldadura<br />
VIII. Bibliografía<br />
8.1. Tratado General de la Soldadura Electr.: P. SCHIMPKE- H. A. HORN -<br />
Tomo II. Edit. Gustavo Gili. S.A.<br />
Barcelona- 1977<br />
8.2. Manual de Soldadura: OERLIKÓN - Lima Perú - 5ta.<br />
Edic. 1994<br />
8.3. Tecnología de la Soldadura: SENATI- Lima Perú<br />
8.4. Manual de Soldadura Eléctrica: JAMES PENDER-Canadá 1998<br />
8.5. Soldadura de Arco: THE HOBART BROTER<br />
COMPANI, Troy Chio - 1998<br />
8.6. Soldadura Eléctrica I: TECSUP- Progr<strong>am</strong>a de<br />
Capacitación Continua- Lima<br />
Perú 1993<br />
8.7. Manual de Soldadura Universal: COSUDE – CAPOLAB = Loma<br />
Perú 2001<br />
8.8. Manual de Soldadura- Tomo II: AMERICAN WELDING SOCIETY<br />
8va. Ed. México-Nueva York,<br />
Bogota, Londres, Sydney, París,<br />
Munich, Nueva Delhi, Tokio,<br />
Toronto, Singapur, Río de Janeiro,<br />
Zurich.<br />
8.9. Soldadura Autógena y Eléctrica: B. REGUALT-Edc.Serrahima y<br />
URPI Barcelona 1995<br />
8.10. Mecánica de Taller-Soldadura: EDITORIAL CULTURAL. Edic.<br />
1985. Madrid.<br />
ONP/<strong>2010</strong><br />
__________________<br />
Mg. Orestes Niño Pizarro<br />
Docente<br />
117<br />
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