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Soldadura con electrodo revestido
(MMA-SMAW)

La soldadura por electrodo revestido
(en la normativa indicada como SMAW - Shielded Metal Arc
Welding) es la tecnología de soldadura más difundida en
el mundo, principalmente por el empleo de equipos
sencillos y por la flexibilidad de utilización. Asimismo,
tratándose de equipos fáciles de transportar son muy
indicados para ser utilizados al aire libre y en las
obras.
Preparación de los bordes. Para obtener buenas
soldaduras es recomendable trabajar sobre piezas limpias,
no oxidadas, sin herrumbre ni otros agentes
contaminadores.
Elección del electrodo. El diámetro del electrodo que se
ha de emplear depende del espesor del material, de la
posición, del tipo de unión y del tipo de preparación de
la pieza a soldar. Los electrodos de mayor diámetro
requieren corrientes muy elevadas y en consecuencia una
mayor aportación térmica en la soldadura.
Encendido y mantenimiento del arco.
El arco eléctrico se produce al frotar la punta del
electrodo sobre la pieza a soldar conectada al cable de
masa y, una vez encendido el arco, retirando rápidamente
el electrodo hasta situarlo en la distancia de soldadura
normal.
Para mejorar el encendido del arco es útil, en general,
un incremento inicial de corriente respecto a la
corriente base de soldadura.
Una vez que se ha producido el arco eléctrico, empieza
la fusión de la parte central del electrodo que se
deposita en forma de gotas en la pieza a soldar. El
revestimiento externo del electrodo se consume, creando
así la atmósfera de protección para la soldadura y
garantizando su buena calidad. Para evitar que las gotas
de material fundido apaguen el arco al provocar un
cortocircuito y pegarse el electrodo al baño de
soldadura, debido a su proximidad, se produce un aumento
provisional de la corriente de soldadura para fundir el
cortocircuito. Si el electrodo quedara pegado a la pieza
a soldar es útil reducir al mínimo la corriente de
cortocircuito.
Ejecución de la soldadura. El ángulo de inclinación del
electrodo cambia según el número de pasadas; el
movimiento del electrodo se realiza normalmente con
oscilaciones y paradas a los lados del cordón para
evitar la excesiva acumulación material de aportación en
la parte central.
Retirar la escoria. La soldadura mediante electrodos
recubiertos obliga a retirar la escoria tras cada pasada.
La limpieza se hace mediante un pequeño martillo o
mediante cepillo en caso de escoria.
Soldadura TIG (GTAW)

El proceso de soldadura TIG (Indicado
en la norma como GTAW) se basa en la presencia de un
arco eléctrico que se forma entre un electrodo
infusible (de tungsteno puro o en aleación, con una
temperatura de fusión de aproximadamente 3370°C) y
la pieza; una atmósfera de gas inerte (argón)
asegura la protección del baño.
Para evitar inserciones peligrosas de tungsteno en
la unión, el electrodo jamás tiene que entrar en
contacto con la pieza a soldar; por ello, la fuente
de alimentación de soldadura dispone normalmente de
un dispositivo de encendido del arco que genera una
descarga de alta frecuencia (HF Start) y alta
tensión entre la punta del electrodo y la pieza a
soldar. Así, gracias a la chispa eléctrica, al
ionizarse la atmósfera del gas se enciende el arco
de soldadura sin que haya contacto entre el
electrodo y la pieza a soldar.
Existe también otro tipo de inicio, con menos
inclusiones de tungsteno: el inicio en lift (TIG
Lift) que no necesita alta frecuencia, sino sólo una
situación inicial de un cortocircuito de baja
corriente entre el electrodo y la pieza; en el
momento en que se levanta el electrodo se establece
el arco, y la corriente aumenta hasta el valor de
soldadura introducido. Para mejorar la calidad de la
parte final del cordón de soldadura es útil poder
controlar con exactitud el descenso de la corriente
de soldadura y es necesario que el gas fluya en el
baño de soldadura durante unos segundos después de
la extinción del arco.
Polaridad de soldadura D.C.S.P. - Direct Current
Straight Polarity. Es la polaridad más utilizada (polaridad
directa), permite un reducido desgaste del electrodo
puesto que el 70% del calor se concentra sobre el
ánodo (es decir, sobre la pieza). Se obtienen baños
estrechos y hondos con elevada velocidad de avance
y, en consecuencia, con baja aportación térmica. Con
esta polaridad se suele soldar la mayoría de los
materiales, excepto el aluminio (y sus aleaciones) y
el magnesio.
Polaridad de soldadura D.C.R.P. - Direct Current
Reverse Polarity. La polaridad invertida permite la
soldadura de aleaciones recubiertas por una capa de
óxido refractario con temperatura de fusión superior
a la del metal. No se pueden utilizar corrientes
elevadas, puesto que éstas producirían un elevado
desgaste del electrodo.
Polaridad de soldadura D.C.S.P.- Pulsed - Direct
Current Straight Polarity Pulsed. La utilización de
una corriente directa intermitente permite un mejor
control del baño de soldadura en determinadas
condiciones de trabajo.
El baño de soldadura se forma por los impulsos de
punta, mientras que la corriente de base mantiene el
arco encendido. Esta solución facilita la soldadura
de pequeños espesores con menores deformaciones, un
mejor factor de forma y menor peligro de
agrietamiento en caliente y de inclusiones gaseosas.
Al aumentar la frecuencia se obtiene un arco más
estrecho, más concentrado y más estable y una
ulterior mejora de la calidad de la soldadura de
espesores delgados.
Soldadura TIG de acero y cobre. El procedimiento TIG
es muy eficaz en la soldadura de aceros, tanto al
carbono como aleaciones, para la primera pasada
sobre tubos y en las soldaduras que deben presentar
un aspecto estético excelente. Se requiere la
polaridad directa.
Preparación de los bordes: El procedimiento requiere
una cuidadosa limpieza y preparación de los bordes.
Elección y preparación del electrodo: Se aconseja
usar electrodos de tungsteno de torio (2% de
torio-color rojo) o, como alternativa, electrodos de
cerio o de lantano con los siguientes diámetros:
|
Ø electrodo (mm) |
|
gama de corriente (A) |
| 1.0 |
|
15+75 |
| 1.6 |
|
60+150 |
| 2.4 |
|
130+240 |
| |
|
|
|
α (°) |
|
gama de corriente (A) |
| 30 |
|
0+30 |
| 60+90 |
|
30+120 |
| 90+120 |
|
120+250 |
Material de aportación. Las varillas de aportación
deben tener unas propiedades mecánicas similares a las
del material de base. No utilice trozos extraídos del
material de base, puesto que pueden afectar
negativamente a las soldaduras mismas.
Gas de protección. Prácticamente se utiliza siempre el
argón puro (99,99%).
Soldadura MIG/MAG (GMAW)

Un sistema Mig está formado por una
fuente de alimentación de corriente continua, un
alimentador y una bobina de alambre, una antorcha y gas.
La corriente llega al arco por el electrodo fusible (alambre
con polaridad positiva); en este procedimiento el metal
fundido se transmite a la pieza a soldar mediante el
arco. Es necesario el avance automático del electrodo
del material de aportación continuo (alambre) es
necesario para reintegrar el alambre fundido durante la
soldadura.
Métodos MIG, disponemos de dos mecanismos principales de
transferencia del metal, que pueden clasificarse según
los medios de transmisión del metal desde el electrodo
hasta la pieza a soldar. El primer método, definido como
"TRANSFERENCIA EN CORTOCIRCUITO ", crea un pequeño baño
de soldadura de solidificación rápida en que el metal se
transfiere desde el electrodo hasta la pieza a soldar
durante un corto periodo en que el electrodo entra en
contacto con el baño. En este intervalo, el electrodo
entra en contacto directo con el baño de soldadura,
generando un cortocircuito que funde el alambre y que
por lo tanto se interrumpe. Entonces el arco vuelve a
encenderse y el ciclo se repite. Otro método para
conseguir la transferencia del metal es la "TRANSFERENCIA
CON ROCIADO", donde la transferencia del metal se
produce en forma de gotas muy pequeñas que se forman y
se desprenden de la punta del alambre, y se transfieren
al baño de soldadura mediante el flujo del arco. El
proceso Pulsed MIG es un proceso de transferencia Spray
Arc MIG adecuadamente gestionado y controlado en el cual
la energía se transfiere al arco en impulsos, es decir,
la corriente de soldadura se forma de la manera adecuada
para ofrecer instantáneamente un impulso de elevada
energía. Esto ocasiona la separación y la transferencia
controlada de una sola gota de material de aportación.
La corriente se mantiene entonces en un valor de
mantenimiento capaz de sostener el arco de soldadura,
pero sin la transferencia de material.
En estas condiciones el baño de soldadura puede
enfriarse, permitiendo así una deposición regular y
controlada de las partículas de material fundido sobre
el material base. Pulsed MIG ofrece una velocidad de
soldadura muy superior al clásico proceso Spray Arc MIG
gracias a que el proceso de deposición es más rápido y
eficiente. Además se reducen notablemente las
salpicaduras y vapores de la soldadura y los tiempos de
remecanizado, dando como resultado un menor número de
deformaciones y un grado óptimo de acabado.
Parámetros de soldadura. La visibilidad del arco reduce
la necesidad de observar estrictamente las tablas de
ajuste por parte del operador, que tiene la posibilidad
de controlar directamente el baño de soldadura.
-La tensión influye directamente en el aspecto del
cordón, pero las dimensiones de la superficie soldada
pueden variar según las exigencias, moviendo manualmente
la antorcha para obtener depósitos variables con tensión
constante. -La velocidad de avance del alambre es
proporcional a la corriente de soldadura.
En los procesos Short-Arc/Spray-Arc MIG y Pulsed MIG, y
según el generador que se utilice, pueden utilizarse
ajustes sinérgicos rápidos y sencillos de los parámetros
de soldadura, definidos automáticamente sobre la base de
las condiciones de funcionamiento (material, grosor,
gas, hilo, velocidad), que se controlan dinámicamente y
se mantienen en equilibrio durante todo el proceso de
soldadura gracias a un control por microprocesador. Esto
permite obtener unos excelentes resultados de soldadura
en términos de cantidad, calidad y estética en cualquier
condición y para todas las aplicaciones.
Gases utilizables. La soldadura MIG-MAG se caracteriza
principalmente por el tipo de gas utilizado, inerte para
la soldadura MIG (Metal Inert Gas), activo para la
soldadura MAG (Metal Active Gas).
Anhídrido carbónico (CO2). Se utiliza CO2como gas de
protección conseguirá unas elevadas penetraciones con
una elevada velocidad de avance y unas buenas
propiedades mecánicas con un bajo coste de ejercicio. A
pesar de esto, el empleo de este gas crea notables
problemas sobre la composición química final de las
uniones, se produce una pérdida de elementos fácilmente
oxidables y se obtiene al mismo tiempo un
enriquecimiento de carbono en el baño. La soldadura con
CO2puro también da otros tipos de problemas, como la
excesiva presencia de salpicaduras y la formación de
porosidades de monóxido de carbono. Argon. Este gas
inerte se utiliza puro en la soldadura de las aleaciones
ligeras, mientras que para la soldadura de aceros
inoxidables al cromo-níquel es preferible trabajar
añadiendo oxígeno y CO2en un porcentaje del 2%, ya que
esto contribuye a la estabilidad del arco y a la mejor
forma del cordón. Helio. Este gas se utiliza como
alternativa al argón y permite mayores penetraciones (en
grandes espesores) y mayores velocidades de avance.
Mezcla Argón-Helio. Se consigue un arco más estable
respecto al helio puro, además de una mayor penetración
y velocidad respecto al argón. Mezcla Argón- CO2 y
Argón-CO2-oxígeno
Estas mezclas se utilizan sobre todo en la soldadura de
los materiales ferrosos en condiciones del modo de
funcionamiento SHORT-ARC, ya que mejora el aporte
térmico específico. También pueden utilizarse en
SPRAY-ARC. Normalmente la mezcla contiene un porcentaje
de CO2que va del 8 al 20%, y de O2 alrededor del 5%. |