Manual de Soldadura OERLIKON - Welding Perú

Manual de Soldadura
Manual de Soldadura
la fabricación de herramientas, matrices, etc. En razón a su
mayor contenido de carbono, su soldabilidad con electrodos
comunes es pobre, necesitándose emplear electrodos
especiales.
4.5.1. Clasificación AISI
Acero
AISI
1030
1035
1037
1038
1039
1040
1042
1043
1044
1045
1046
1049
1050
1053
1055
1060
1064
1065
1069
1070
1074
1075
1078
1080
1084
1085
1086
1090
1095
Carbono Manganeso ósforo Azufre
0,28-0,34
0,32-0,38
0,32-0,38
0,35-0,42
0,37-0,44
0,37-0,44
0,40-0,47
0,40-0,47
0,43-0,50
0,43-0,50
0,43-0,50
0,46-0,53
0,48-0,55
0,48-0,55
0,50-0,60
0,55-0,65
0,60-0,70
0,60-0,70
0,65-0,75
0,65-0,75
0,70-0,80
0,70-0,80
0,72-0,85
0,75-0,88
0,80-0,93
0,80-0,93
0,80-0,93
0,85-0,98
0,90-1,03
0,60-0,90
0,60-0,90
0,70-1,00
0,60-0,90
0,70-1,00
0,60-0,90
0,60-0,90
0,70-1,00
0,30-0,60
0,60-0,90
0,70-0,90
0,60-0,90
0,60-0,90
0,70-1,00
0,60-0,90
0,60-0,90
0,50-0,80
0,60-0,90
0,40-0,70
0,60-0,90
0,50-0,80
0,40-0,70
0,30-0,60
0,60-0,90
0,60-0,90
0,70-1,00
0,30-0,50
0,60-0,90
0,30-0,50
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
0,040
Estos aceros, por el hecho de tener mayor contenido
de carbono, se endurecen fácilmente al enfriarse.
Al soldar estos aceros se puede observar, que un
enfriamiento súbito de la plancha caliente puede dar
origen a una zona muy dura y quebradiza en la región
de la soldadura, muy especialmente en los aceros de
alto carbono. Para evitar tal efecto es necesario uniformizar
el calentamiento de la plancha y retardar la velocidad
de enfriamiento mediante el precalentamiento y
post-calentamiento de la misma.
4.5.2. Precalentamiento
Consiste en llevar la pieza a una temperatura determinada,
antes de iniciar la soldadura propiamente
dicha. Se consiguen principalmente dos efectos, que
posibilitan la ejecución de una buena soldadura:
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
0,050
• Al estar caliente toda la plancha o pieza, se evita que
las zonas frías absorban violentamente el calor de la
zona soldada, enfriándola rápidamente y, en consecuencia,
produciendo zonas duras y quebradizas.
• Al estar caliente toda la plancha en el momento de
terminarse la soldadura, el enfriamiento de toda la
pieza es uniforme en todo el conjunto y se produce
en forma lenta, ya que no existe absorción de calor
de la zona soldada por las zonas frías del resto de la
pieza.
4.5.3. Temperaturas de precalentamiento
SAE
1030
1035
1040
1045
1050
1052
1055
1060
1065
1070
1080
1085
1090
1095
Espesor de la pieza a soldar en mm
2,5
–––
–––
–––
60ºC
170ºC
200ºC
240ºC
280ºC
320ºC
330ºC
380ºC
400ºC
410ºC
420ºC
5
–––
–––
130ºC
240ºC
290ºC
300ºC
320ºC
340ºC
370ºC
380ºC
420ºC
440ºC
450ºC
460ºC
10
70ºC
140ºC
240ºC
300ºC
330ºC
340ºC
350ºC
370ºC
400ºC
410ºC
450ºC
460ºC
470ºC
480ºC
25
180ºC
220ºC
290ºC
340ºC
360ºC
390ºC
380ºC
400ºC
430ºC
440ºC
470ºC
480ºC
490ºC
500ºC
50
220ºC
260ºC
320ºC
360ºC
380ºC
390ºC
400ºC
420ºC
440ºC
450ºC
480ºC
490ºC
500ºC
510ºC
250
250ºC
290ºC
330ºC
370ºC
390ºC
400ºC
410ºC
430ºC
450ºC
460ºC
490ºC
500ºC
510ºC
520ºC
Cuando se sueldan planchas de grandes dimensiones
o piezas de gran volumen, que requieren precalentamiento,
no es necesario precalentar todo el material; es suficiente
la aplicación local y progresiva de calor en un área que
comprende aproximadamente 100 mm a ambos lados del
cordón de soldadura.
4.5.4. Postcalentamiento
Es un tratamiento, que consiste en aplicar calor a las
piezas después de haber sido soldadas. Este tratamiento
puede tener varios fines, como son: regeneración de grano,
afinamiento de grano, alivio de tensiones, etc. Pero principalmente
se aplica este tratamiento para lograr un alivio
de tensiones.
Como la temperatura del postcalentamiento está en
función del espesor de la plancha, diseño de la junta, dimensión
de la pieza y porcentaje de carbono, es conveniente
tomar como temperatura referencial los 650ºC.
4.5.5. Soldabilidad
En los aceros de mayor contenido de carbono puede
presentarse una tendencia a las fisuras o rajaduras en el metal
base, muy especialmente tratándose de planchas gruesas.
El precalentamiento de la pieza y el empleo de electrodos
de bajo hidrógeno, especialmente fabricados, reducen esta
tendencia al mínimo. El alto contenido de carbono contribuye
también a la generación de poros y, en algunos casos,
de asperezas en la superficies de la soldadura.
Por todos los motivos indicados, en la soldadura de
estos aceros deben observarse precauciones especiales,
cuando aparecen poros o rajaduras o cuando se manifiesta
una tendencia a zonas duras y quebradizas en las zonas adyacentes
a la unión soldada.
Al soldar estos aceros, la temperatura de precalentamiento
se mantiene durante todo el proceso de soldadura
y, al terminar el trabajo, se debe enfriar la pieza en forma
lenta y uniforme hasta la temperatura de un ambiente cerrado,
es decir sin corrientes de aire frío.
El enfriamiento lento de piezas pequeñas se puede
conseguir, recubriendo éstas con arena, cal, asbesto, etc.
Cuando se presentan zonas duras, puede recocerse
el acero a una temperatura de 590 a 650ºC o más.
4.5.6. Electrodos que deben utilizarse para
soldar los aceros de mediano y alto
carbono
A continuación se dan algunas orientaciones para el
empleo de los electrodos, según el caso o problemas que
se presenten.
a )
Tratándose de planchas delgadas, de 2 mm o menos,
se sueldan fácilmente y sin precauciones especiales
con los electrodos siguientes: OVERCORD M,
OVERCORD S, ERROCITO 27, UNIVERS, SU-
PERCITO
b) Si las piezas o planchas de acero de mayores espesores
parecen fáciles de soldar, después de una prueba
de soldabilidad, se pueden emplear los procedimientos
normales de soldadura, utilizando los electrodos
abajo indicados: ERROCITO 24, UNIVERS,
SUPERCITO.
c) Cuando se tenga necesidad de emplear los electrodos
de penetración profunda, como son los celulósicos
(CELLOCORD P, CELLOPORD AP Y CELLOCORD
70), el soldador debe aplicar una técnica de arco corto
y moviendo el electrodo en forma intermitente
(acercándose a alejándose, sin interrumpir el arco).
La necesidad de utilizar estos electrodos puede presentarse
en los trabajos de posiciones forzadas o fuera
de posición, tanto en obras de montaje o reparaciones.
d) Cuando se presentan problemas de fisuración y
rajaduras o zonas duras y quebradizas cercanas al
97 98
punto de soldadura, deben emplearse directamente
los electrodos de bajo hidrógeno: SUPERCITO,
TENACITO 80, TENACITO 110, TENACITO 75.
Estos electrodos de bajo hidrógeno son especialmente
indicados para prevenir fisuras debajo del
cordón, debidas a fragilidad causada por la acción
del hidrógeno: contribuyen a prevenir las fisuras en
la soldadura o cordón depositado.
e) Si al usar los electrodos de bajo hidrógeno todavía
se presentan fisuras, se hace necesario el precalentamiento
de la pieza a temperaturas que varían según el
tipo de acero (grado de carbono) y según el espesor
de la pieza desde 70 a 800º (21 - 427ºC).
f) En los casos donde ocurren rajaduras o grietas y sea
impracticable el precalentamiento o imposible llevarlo
a cabo por la naturaleza de la pieza, se recurre a los
electrodos siguientes:
INOX CW
INOX 29/9
EXSA 106
25% de cromo y
20% de níquel
29% de cromo y
9% de níquel
Los tres electrodos son de acero inoxidable autentico,
cuyos depósitos no se endurecen. Las ventajas que se
obtienen con las mismas de un electrodo de bajo
hidrógeno, con el agregado de que el depósito es
más dúctil y tenaz y no se endurece por enfriamiento
súbito.
g) Si tomando las precauciones indicadas aún siguen subsistiendo
las fisuras, se recomienda precalentar la pieza
y soldar con los electrodos inoxidables arriba mencionados.
4.5.7. Soldabilidad de los aceros al carbono
resulfurizados
Estos aceros poseen un mayor contenido de azufre
que los aceros comunes. Se usan extensamente en la fabricación
de elementos, cuya maquinabilidad es la característica
fundamental.
El alto contenido de azufre tiende a producir porosidad
considerable en las soldaduras y aumenta la susceptibilidad
a rajaduras.
El empleo de electrodos de bajo hidrógeno permite
eliminar virtualmente la porosidad o fisuración, obteniendo
al mismo tiempo una mayor velocidad de deposición.
Los electrodos OERLIKON de bajo hidrógeno que
recomendamos para soldar este tipo de aceros, son: