Proceso De Soldadura

ESQUEMA

1. Proceso de soldadura por arco electro sumergido (SAW)

1.1 Principio de funcionamiento

1.2 Aplicación

1.3 Selección de parámetros en la soldadura

1.4 Defectos en las soldaduras por arco electro sumergido

1.5 Ventajas y desventajas del proceso

2. Proceso de soldadura con arco y gas de Tungsteno (GTAW)

2.1 Ventajas específicas de la soldadura por arco con protección gaseosa TIG.

2.2 Variantes de los procedimientos

2.3 Metales de aportación para la soldadura con protección gaseosa.

1. Proceso de soldadura por arco electro sumergido (SMAW)

El proceso de soldadura por arco sumergido, también llamado proceso SAW (Submerged Arc Welding), tiene como detalle más característico el empleo de un flujo continuo de material protector en polvo o granulado, llamado flux. Esta sustancia protege el arco y el baño de fusión de la atmósfera, de tal forma que ambos permanecen invisibles durante la soldadura. Parte del flux funde, y con ello protege y estabiliza el arco, genera escoria que aísla el cordón, e incluso puede contribuir a la aleación. El resto del flux, no fundido, se recoge tras el paso del arco para su reutilización. Este proceso está totalmente automatizado y permite obtener grandes rendimientos.

Por consiguiente la soladura es un proceso automático o semiautomático se emplean uno o dos electrodos metálicos desnudos el arco se protege por una cubierta de suministro independiente, de un fundente granular fusible. No hay evidencia visible del arco en este método el arco, el electrodo fundió y el pocillo fundido de soldadura está completamente fundido en el fundente conductor de alta resistencia.

Una cabeza de soldadura de diseño especial de diseño continuo alimenta el electrodo continuo y el fundente de forma separada. Variando la composición química del fundente puede soldarse una variedad de metales y aleaciones en diversos tipos de juntas. No obstante la soldadura de arco electro sumergido es primordialmente un proceso de producción que se emplea para soldadura en línea recta.

1.1 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

La corriente eléctrica se conduce entre el electrodo y la pileta fundida a través de un plasma gaseoso inmerso en el fundente.

La figura “1” nos muestra el principio de funcionamiento de este proceso de soldadura.

La potencia la suministra un generador, un transformador – rectificador ó un transformador y se conduce al alambre (electrodo) a través del tubo de contacto, produciéndose el arco entre aquel y el metal base.

El calor del arco funde el electrodo, el fundente y parte del metal base, formando la pileta de soldadura que conforma la junta.

En todos los equipos de este tipo existe un mecanismo que tracciona el alambre y lo conduce a través del tubo de contacto y de la capa de fundente hasta el metal base.

Los alambres utilizados son generalmente aceros de bajo carbono y de composición química perfectamente controlada; el alambre se encuentra usualmente enrollado en una bobina.

El fundente se va depositando delante del arco a medida que avanza la soldadura. Cuando se solidifica, se extrae el exceso para utilizarlo nuevamente y el fundido se elimina mediante un piqueteado. En los equipos modernos existe una aspiradora que absorbe el excedente de fundente y lo envía nuevamente a la tolva de alimentación.

1.2 APLICACIÓN

La soldadura por arco sumergido ha encontrado su principal aplicación en los aceros suaves de baja aleación, aunque con el desarrollo de fundentes adecuados el proceso se ha usado también para el cobre, aleaciones a base de aluminio y titanio, aceros de alta resistencia, aceros templados y revenidos y en muchos tipos de aceros inoxidables. También se aplica para recubrimientos duros y reconstrucción de piezas. Es un método utilizado principalmente para soldaduras horizontales de espesores por encima de 5mm, en los que las soldaduras sean largas y rectas. Pueden soldarse espesores hasta doce milímetros sin preparación de bordes mientras que con preparación de bordes el espesor máximo a unir es prácticamente ilimitado.

El propio cabezal de soldadura puede moverse sobre el trabajo en un vehículo autopropulsado ó en un puente ó el trabajo se hace girar bajo el cabezal de soldadura estacionario.

Este método es ampliamente utilizado, tanto para soldaduras a tope como en rincón, en construcción naval e industrias de recipientes a presión, estructuras metálicas, tubos y tanques de almacenaje; para esta última finalidad se utilizan máquinas especiales autopropulsadas, con un dispositivo para contener el fundente, para soldar las costuras circulares en plaza.

1.3 SELECCIÓN DE LOS PARÁMETROS DE SOLDADURA

La selección de condiciones de soldadura más conveniente para el espesor de chapa y preparación de junta a soldar es muy importante, a los efectos de lograr soldaduras libres de defectos tales como fisuras, poros y socavación lateral.

Las variables a ser consideradas son las siguientes:

POLARIDAD:

Con corriente continua positiva, CC (+) se logra mayor penetración, mejor aspecto superficial y mayor resistencia a la porosidad.

Con corriente continua negativa, CC (+) se obtiene mayor velocidad de deposición con menor penetración.

CORRIENTE DE SOLDADURA:

Determina en forma directa la penetración y la velocidad de deposición, aumentando ambas con el incremento de corriente.

DIÁMETRO DEL ALAMBRE:

Para una corriente dada, aumentando el diámetro se reduce la penetración pero el arco se torna más inestable y se dificulta su encendido.

TENSIÓN DE ARCO

Al aumentar la tensión se incrementan la dilución y el ancho del cordón y disminuye la sobremonta lográndose un cordón ancho y plano. Al mismo tiempo aumenta la cantidad de fundente que se funde con igual cantidad de alambre, lo que afecta a la composición química del metal de soldadura en el caso se emplear fundentes activos. Los voltajes excesivamente pequeños hacen que el arco muera completamente bajo la superficie de la plancha, de modo que la penetración tiene una sección transversal en forma de tulipa.

El voltaje de trabajo normal para soldar a tope es de 35 Voltios a 1000 A.

VELOCIDAD DE AVANCE:

Al aumentar la velocidad de traslación del arco disminuye el ancho del cordón y la penetración, incrementándose el riesgo de porosidad. Las velocidades excesivas se traducen en cordones mordidos y rugosos ó picudos.

LONGITUD LIBRE DEL ALAMBRE:

Con un incremento de la longitud libre del alambre, se aumenta la velocidad de deposición y decrece la penetración.

INCLINACIÓN DEL ALAMBRE:

Tiene un efecto considerable sobre la penetración y sobre las eventuales socavaduras.

En la siguiente figura se muestra su incidencia.

ESPESOR DE LA CAPA DE FUNDENTE:

Una cama de fundente de poco espesor puede producir porosidad por una inadecuada protección del metal fundido. Por otro lado, una cama muy gruesa desmejora el aspecto del cordón y pude conducir a derrames del metal fundido en soldaduras circunferenciales y producir dificultades para la remoción de la escoria en chaflanes profundos.

ALAMBRE PARA ELECTRODO

El alambre para soldadura por arco sumergido se emplea en forma de bobinas y esté cobreado; esto evita la oxidación superficial en el almacenaje y proporciona seguridad en el contacto eléctrico; con poca resistencia entre el alambre de soldar y los contactos de cobre a través de los cuales se conduce la corriente. El diámetro del hilo utilizado depende fundamentalmente de la intensidad de corriente de soldadura necesaria y puede situarse entre 5mm de diámetro, para corriente de 150 A, a 10mm de diámetro, para una corriente de 3000 A.

El cordón de soldadura es ligeramente más estrecho con un alambre delgado que con un alambre grueso con la misma intensidad de corriente, pero el efecto principal del tamaño del alambre reside en su penetración.

La composición de los alambres para soldadura por arco sumergido depende del material que se suelda, puesto que los elementos aleados se añaden generalmente al alambre y no al fundente. En este proceso las variaciones en la técnica pueden alterar las relaciones de las cantidades fundidas de plancha alambre y fundente. Cuando se utilizan alambres altamente aleados, por ejemplo, aceros inoxidables, pude ser necesario añadir compuestos de los elementos aleantes al fundente, para disminuir las reacciones metal-escoria que pueden traducirse en pérdidas de los elementos aleantes hacia la escoria.

FUNDENTES

Los fundentes para la soldadura por arco sumergido están granulados a un tamaño controlado y pueden ser de tipo fundido, aglomerado ó sinterizado.

Originalmente se utilizaban fundentes fundidos, machacados y calibrados; atribuyéndoseles

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