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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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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />

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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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />

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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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />

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>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:<strong>08</strong> a.m.


<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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<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:<strong>08</strong> a.m.


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>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:09 a.m.


<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>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:10 a.m.


<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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<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:10 a.m.


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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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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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />

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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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />

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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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />

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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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />

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 />

<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> <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 />

<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 46<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 />

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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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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />

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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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />

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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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />

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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<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />

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 />

<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 73<br />

<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:26 a.m.


<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />

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 />

<strong>Modulo</strong> <strong>soldadurann2.indd</strong> 74<br />

<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:27 a.m.


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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<strong>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:27 a.m.


<strong>Universidad</strong> Nacional de Educación – Enrique Guzmán y Valle<br />

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 />

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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 />

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<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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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 />

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( ) ( )<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 />

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BIBLIOGRAFÍA<br />

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Ciudad de La Habana-Cuba, 1993.<br />

3. JANAPETOV, M. Soldadura y corte de los metales. Edit. MIR, Moscú,<br />

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4. PENDER, J. Soldadura, libros MCGRAW-HILL, Canadá<br />

5. LOVE, Carl Soldadura – Procedimiento y Aplicaciones, México,<br />

1979<br />

6. HOBARTY. Guía para Soldar.<br />

7. LOPEZ VICENTE. Mecánica de Taller: Soldaduras Uniones y Calderería.<br />

Edit. Cultural. S. A., España, 199<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>08</strong>/<strong>03</strong>/<strong>2010</strong> <strong>02</strong>:<strong>43</strong>:<strong>43</strong> a.m.


<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 />

<strong>08</strong><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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