Manual de Soldadura OERLIKON - Welding Perú

Manual de Soldadura
Manual de Soldadura
4.10. Soldadura de aceros al carbono y de baja
aleación mediante el proceso por arco
sumergido
Para la soldadura por arco sumergido con alambre,
OERLIKON fabrica sus propios flujos para soldar, como
son:
4.10.3. Soldabilidad de los aceros al carbono
no aleados mediante el proceso
por arco sumergido
4.10.4. Soldabilidad de los aceros aleados
mediante el proceso por arco sumergido
La soldadura por arco sumergido es más rápida que
con electrodos revestidos y permite uniones de excelente
calidad y buena apariencia; es el proceso indicado para realizar
soldaduras automáticas y semi-automáticas, principalmente
con los aceros al carbono y de baja aleación.
4.10.1. El fundente
Aquí se ha de tener en cuenta que las propiedades
tecnológicas de un cordón de soldadura por arco sumergido
dependen notablemente de la combinación alambreflujo
(POP) elegida, así como de los parámetros de la soldadura.
Se ha de tener en cuenta sobre todo, que en la
soldadura de un solo pase el porcentaje del metal base en
el volumen total del cordón puede ser de hasta el 70%. En
la soldadura multipase, el porcentaje del metal base apenas
es notable. Según esto, en la soldadura de un pase se ha de
elegir alambres de alta aleación, así como polvos muy aleables
con manganeso; por el contrario, en la soldadura multipase
son decisivas las propiedades del material de soldadura
pura de la correspondiente combinación alambre-flujo.
La variación del contenido de manganeso, producida
por el porcentaje de manganeso en el fundente, ejerce la
mayor influencia sobre la resistencia que se puede obtener.
Con un determinado tipo de alambre se puede conseguir
diferencias de la resistencia en el material de soldadura, utilizando,
por una parte, flujo con alto porcentaje de manganeso
o, por otra parte, flujo con menor porcentaje de manganeso.
Además, también existe una cierta influencia por el
efecto de la aleación del flujo con respecto al silicio y al
carbono. Sin embargo, la repercusión sobre la resistencia
es notablemente menor, comparada con el efecto de aleación
del manganeso en el flujo con respecto al silicio y al
carbono.
• POP 100 (AWS 6XX-EXX)
Es un flujo aglomerado de tipo básico, que permite
alcanzar una fuerte adición de manganeso y un reducido
aumento de silicio en el material depositado.
• POP 185 (AWS 7XX-EXX)
Es un flujo aglomerado de característica básica. Se
caracteriza por la adición de un alto porcentaje de
manganeso al depósito de soldadura, motivo por el
cual se recomienda emplearlo en combinación con
alambres de baja aleación de manganeso.
EXSA tiene también dos alternativas para soldar aceros
convencionales, POP175 y POP180
4.10.2. El alambre
Los elementos, que conforman los equipos de arco
sumergido, permiten emplear un limitado número de diámetros
de alambre. El cambio de alambre puede exigir el
uso de una nueva pistola y alteración de los mecanismos
de alimentación.
Solamente los diámetros de 1,6; 2,0; 2,5; 3,5 y
4,0 mm son empleados en la soldadura semi-automática.
El diámetro de alambre de 1,6 mm es usado para
realizar soldaduras en filete a una alta velocidad en aceros
con espesores desde 2 a 6 mm.
El diámetro de 2,0 mm es empleado para soldadura
en filete, traslapada y a tope sobre planchas de 2,5 mm o
más, cuando la pistola es operada manualmente. El diámetro
de 2,5 mm es usado principalmente, cuando la
pistola es operada mecánicamente. Este último diámetro
se puede operar manualmente, pero la tenacidad del alambre
tiende a dar mayor rigidez al cable y hace disminuir la
maniobralidad de la pistola.
La soldadura totalmente automática obliga, generalmente,
a emplear alambres desde 2 mm hasta 6 mm.
El método de soldadura por arco sumergido es muy
extensamente empleado para la soldadura de los aceros al
carbono en sus tipos bajos, medio y alto carbono.
La seguridad en la soldadura de estos aceros depende
mucho del contenido de carbono. Al aumentar el carbono
en el metal base aumenta el peligro de fisuración. Las
fisuras pueden aparecer en la soldadura como fisuras en
caliente o en la zona de transición.
Por esto, los aceros de alto carbono no se pueden
soldar sin fisuras, si es que antes no han sido precalentados.
La temperatura de precalentamiento aumenta con el espesor
de las planchas, y se debe reducir la velocidad de enfriamiento
de las planchas soldadas. También se puede
mejorar notablemente la capacidad de deformación mediante
un tratamiento de revenido.
4.10.3.1. Alambres y fundentes para soldar los aceros
de bajo carbono
De preferencia se debe emplear:
PS-1 + POP 100
PS-1 + POP 185
PS-1 + POP 180
PS-1 + POP 175
Para los aceros de mediano y alto carbono se emplean:
PS-2 +
PS-2 +
PS-2 +
PS-2 +
POP100
POP185
POP180
POP175
Para la soldadura de los aceros de baja aleación, empleando
el proceso de arco sumergido, se debe tener en
cuenta que tienen menor conductividad térmica y mayor
capacidad de dilatación que los aceros de bajo carbono.
Esto da lugar a mayores tensiones durante el enfriamiento.
Con enfriamiento muy rápido se forman estructuras
duras, que pueden influir desfavorablemente sobre la
capacidad de deformación de la unión soldada.
Este tipo de acero es muy susceptible a la formación
de fisuras en la zona de transición.
4.10.4.1. Alambres y fundentes para soldar los aceros
aleados
La resistencia de la soldadura se consigue por aleación
con determinados elementos, como el Mo y Mn, según
las propiedades del acero y el destino para el que se ha
previsto. La aleación de la soldadura puede proceder del
alambre o del flujo. En la práctica se comportan bien los
polvos básicos de bajo contenido de silicio, tales como el:
POP 100 + PS-1
POP 185 + PS-1
La soldadura de unión debe realizarse no en bordes
rectos sino en V o en X; estos garantizan la mínima fusión
del material base. Es preferible la soldadura de varias pasadas
(multipase).
Los valores que se pueden obtener para la tenacidad,
principalmente la resistencia a temperatura ambiente o a
baja temperatura, dependen en forma decisiva del flujo utilizado.
Los flujos de soldar, desde el punto de vista metalúrgico,
producen un alto contenido de oxígeno o inclusiones
no metálicas, y con el aumento del contenido de oxígeno
empeora la tenacidad.
En general, se entiende por flujos ácidos y neutros
aquellos, que dan por resultado un material de soldadura
con valores de resiliencia bajos y medios; con los flujos
denominados básicos se obtiene, por regla general, altos
valores de resiliencia.
Para facilitar al consumidor la selección de un determinado
alambre, en la tabla siguiente se señala las características
para cada uno de los tipos de alambre de soldar.
4.10.2.1. Denominación y composición de alambres
(Valores nominales)
Alambres Norma C M n S i M o
PS-05 AWS EL 8 0,08 0,3 0,06
PS-1 AWS EL 12 0,12 0,5 0,10
PS-2 AWS EM 12K 0,14 1,0 0,46
PS-2 Mo DIN S2 Mo 0,12 1,0 0,10 0,5
107 108