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ESPECIFICACION TECNICA DE CALIDAD DE MATERIALES, MUESTREO Y PRUEBAS ELECTRODOS DE ACERO DULCE CON REVESTIMIENTO PARA SOLDADURA DE ARCO, RECOMENDACIONES DE USO. (SPECIFICATION FOR MILD STEEL COVERED ARC- WELDING ELECTRODES) P.4.0311.01 PRIMERA EDICION AGOSTO, 2000 SUBDIRECCION DE TECNOLOGIA Y DESARROLLO PROFESIONAL UNIDAD DE NORMATIVIDAD TECNICA

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ESPECIFICACION TECNICA DE CALIDAD DEMATERIALES, MUESTREO Y PRUEBAS

ELECTRODOS DE ACERO DULCE CONREVESTIMIENTO PARA SOLDADURA DE ARCO,

RECOMENDACIONES DE USO.

(SPECIFICATION FOR MILD STEEL COVERED ARC-WELDING ELECTRODES)

P.4.0311.01

PRIMERA EDICIONAGOSTO, 2000

SUBDIRECCION DE TECNOLOGIA Y DESARROLLO PROFESIONAL

UNIDAD DE NORMATIVIDAD TECNICA

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ELECTRODOS DE ACERO DULCE CON REVESTIMIENTO, PARASOLDADURA DE ARCO, RECOMENCIONES DE USO.

P R E F A C I O

Pemex Exploración y Producción (PEP) en cumplimiento del decreto por el que se reforman,adicionan y derogan diversas disposiciones de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización,publicado en el Diario Oficial de la Federación de fecha 20 de mayo de 1997 y acorde con elPrograma de Modernización de la Administración Pública Federal 1995 - 2000, así como con lafacultad que le confiere la “Ley de Adquisiciones, Arrendamientos y Servicios del Sector Público”, la“Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las mismas” y la sección 4 de las ReglasGenerales para la Contratación y Ejecución de Obras Públicas y Servicios relacionados con lasmismas, expide la presente especificación sobre la calidad de los materiales, muestreo y pruebas, delos electrodos de acero dulce de baja aleación con revestimiento y sus recomendaciones de uso.

Esta especificación se elaboró tomando como base la primera edición de la norma 4.311.01, emitida en 1976por Petróleos Mexicanos, de la que se llevó a cabo su revisión, adecuación y actualización, a fin deadaptarla a los requerimientos de Pemex Exploración y Producción.

En la elaboración de esta especificación participaron:

Subdirección de Región Norte

Subdirección de Región Sur

Subdirección de Región Marina Noreste

Subdirección de Región Marina Suroeste

Dirección Ejecutiva del Proyecto Cantarell

Subdirección de Perforación y Mantenimiento de Pozos

Coordinación Ejecutiva de Estrategias de Exploración

Auditoría de Seguridad Industrial y Protección Ambiental

Subdirección de Planeación

Subdirección de Administración y Finanzas

Subdirección de Tecnología y Desarrollo Profesional

Unidad de Normatividad Técnica

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I N D I C E D E C O N T E N I D O Página

0. Introducción……………….………………………….…………. 4

1. Objetivo…………………………….……………….………..….. 4

2. Alcance……………………………………………………….….. 4

3. Actualización………………………………………………..…... 4

4. Campo de aplicación…………………………………..……….. 4

5. Referencias………………………………………..…………….. 4

6. Definiciones………………………………………….……………. 4

7. Símbolos y abreviaturas………………………………………. 5

8. Requisitos de aceptación…………………..…………………. 58.18.28.38.48.58.68.78.88.98.108.11

Clasificación…………..…………………………..…………….Fabricación……………………………………..………………..Aceptación……………………………………………………….Composición química……………………………….………….Uso y pruebas mecánicas y de sanidad…………………….Métodos de pruebas……………………………………………Requisitos de pruebas…………………………………………Repetición de pruebas…………………………………………Núcleo de alambre y revestimiento…………………………..Núcleo desnudo…………………………………………………Tamaños y longitudes estándar………………………………

5555566

11111112

9. Requisitos de manejo e identificación. …………………….. 129.19.29.39.4

Empaques………………………………………………..…….Marcas………………………………………………….………Identificación de electrodos…………………..……….……..Garantías………………………………………….…….……...

12121213

10. Pruebas 1310.110.210.310.410.510.610.710.8

Detalles de las pruebas……………………………………….Material para placas de prueba………………………………Acondicionamiento de electrodos para prueba…………….Análisis químico………………………………………….……..Pruebas radiográficas………………………………………….Pruebas de tensión del puro metal de soldadura………….Prueba de impacto……………………………………………..Prueba de soldadura de filete……………………….………...

1313131314151616

11. Bibliografía…………………………….……………………….. 17

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12. Concordancias con otras normas…………………………. 17

13. AnexosA. Guía para la clasificación AWS de electrodos..………….

Recomendaciones de uso. ……………………..……………Introducción………………………………………………..…..Detalles de pruebas para electrodos de 3/32, 1/8, 7/32 y5/17 pulg. de diámetro…………….………………………….Descripción y uso propuesto para electrodos. …………...Equivalencias métricas………………………………………………...

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0. Introducción.

Dentro de las principales actividades que sellevan a cabo en Pemex Exploración yProducción (PEP), se encuentran el diseño,construcción, operación y mantenimiento de lasinstalaciones para extracción, recolección,procesamiento primario, almacenamiento,medición y transporte de hidrocarburos, asícomo la adquisición de materiales y equiposrequeridos para cumplir con eficiencia y eficacialos objetivos de la Empresa. En vista de esto,es necesaria la participación de las diversasdisciplinas de la ingeniería, lo que involucradiferencia de criterios.

Con el objeto de unificar los criterios, aprovecharlas experiencias dispersas, y conjuntar resultadosde las investigaciones nacionales einternacionales, Pemex Exploración y Producciónemite a través del Area de Normatividad Técnica,esta especificación sobre calidad de materiales,muestreo y pruebas de los electrodos de acerodulce con revestimiento.

1. Objetivo.

Establecer los requisitos mínimos calidad delacero empleado en los electrodos consideradoscomo “acero dulce” así como el revestimientoaplicado en ellos.

2 Alcance.

Establecer los requisitos mínimos en muestreo ypruebas que debe cumplir el acero dulce empleadocomo electrodo para soldadura de arco y surevestimiento.

3. Actualización.

A las personas e instituciones que hagan uso deeste documento normativo técnico, se solicitacomuniquen por escrito las observaciones que

estimen pertinentes, dirigiendo su correspondenciaa:Pemex Exploración y Producción

Unidad de Normatividad Técnica

Bahía de ballenas # 5, Edificio “D”, 9° Piso

11300 México, D.F.

Col. Verónica Anzures

Teléfono directo: 55-45-20-35

Conmutador: 57-22-25-00

Extensión 3-80-80. Fax-3-26-54

E-mail:[email protected]

4. Campo de Aplicación.

Esta especificación aplica para todas las obrasciviles de infraestructura que ejecute PEP, poradministración directa o por terceros, así comopara los proveedores de electrodos.

5.- Referencias.

No aplica, por no citarse en esta especificación,ninguna Norma Oficial Mexicana.

6. Definiciones.

6.1 Resistencia de tensión (Tensilestrength).

Se llama resistencia de tensión al esfuerzo detensión máximo que un material es capaz desoportar. La resistencia de tensión se calcula conla carga máxima registrada durante una prueba detensión que se lleva hasta la rotura y la seccióntransversal original del espécimen.

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6.2 Límite de fluencia. (Yield point.)

Se llama límite de fluencia de un material al primeresfuerzo, menor que el esfuerzo máxima necesariopara producir un gran incremento de deformaciónsin seguir incrementando el esfuerzo. Se debehacer notar que solamente los materiales quepresentan el fenómeno de cadencia, pueden tenerun límite de fluencia.

6.3 Límite elástico. (Elastic limit).

Se llama límite elástico al esfuerzo más grandeque un material es capaz de soportar, sin dejardeformaciones permanentes después de liberarlocompletamente de dicho esfuerzo.

6.4 Resistencia de fluencia (Yield strength).

Se llama resistencia de fluencia al esfuerzo sobreun material, específicamente limitado paradesviarse de la proporcionalidad de los esfuerzos ylas deformaciones. Se expresa en términos dedeformación:

0.2% de la deformación por el método dedesalojamiento

0.5% de la deformación por el método de laextensión total bajo la carga.

7. Símbolos y abreviaturas.

mm Milímetros.lbs/pg2 Libras por pulgada cuadrada.lb-pie Libras-pie.C.D. Corriente directa.C.A. Corriente alterna.E60XX Clasificación de electrodos de 60000

lbs/pg2

E70XX Clasificación de electrodos de 70000lbs/pg2

AWS American Welding Societies.Kg Kilogramo.Kg/cm2 Kilogramo por centímetro cuadrado.m Metro.mm Milímetro.pulg(♠) pulgada.°C Grados centígrados.°F Grados fahrenheit..

8. Requisitos de aceptación.

Clasificación y aceptación.

8.1 Clasificación

Los electrodos están clasificados de acuerdo a laspropiedades mecánicas del metal de soldaduradepositado como soldadura, tipo de corriente (verTabla 1

Todo electrodo comprendido en una clasificación,no debe incluirse en obra.

8.2 Fabricación.

Los electrodos pueden fabricarse por cualquiermétodo siempre que se obtenga un productoconforme a los requisitos de esta especificación.

8.3 Aceptación

A costo del comprador, cualquiera o todas laspruebas requeridas por esta especificación puedenser utilizadas como base para la aceptación deelectrodos.

8.4 Composición química.

La composición química del metal depositadodeberá estar de acuerdo con los requisitos de laTabla 2.

8.5 Uso y pruebas mecánicas y desanidad.

Las siguientes pruebas están indicadas parademostrar las propiedades mecánicas y desanidad del metal de soldadura depositado y el usode los electrodos clasificados aquí:

a) Las pruebas radiográficas están indicadas parademostrar la sanidad del depósito de soldadurahecho con determinado electrodo. Los detallesde esta prueba están estipulados en el inciso(10.5) “Pruebas Radiográficas”.

b) La prueba de tensión del puro metal desoldadura y la prueba de impacto del metal desoldadura están indicadas para garantizar laspropiedades mecánicas del depósito desoldadura, hecho con un determinado

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electrodo. Los detalles de estas pruebas seestipulan en el inciso (10.6) “Pruebas detensión del puro metal de soldadura” e inciso(10.7) “Pruebas de impacto”, respectivamente.

c) La prueba de soldadura de filete, está indicadapara demostrar el uso de los electrodos. Losdetalles de esta prueba están estipulados en elinciso (10.8) “Prueba de soldadura de filete”.

8.6 Métodos de pruebas.

Las probetas deberán prepararse de acuerdo conlos incisos (10.1) “Detalles de pruebas” hasta elinciso (10.8) “Prueba de soldadura de filete”,inclusive, de esta especificación.

8.7 Requisitos de pruebas.

Cuando se requiera y con objeto de clasificarsebajo esta especificación, un electrodo deberá sercapaz de someterse a los siguientes resultados deprueba, además de los requisitos químicosseñalados en el inciso (8.4) “Composiciónquímica”.

8.7.1 Requisitos radiográficos.

a) Las radiografías completas deberán serexaminadas y deberán cumplir el estándar deaceptación de porosidad señalado en la Tabla3, mostrado en la Fig. 3.

b) Las radiografías de la prueba de ensamblemostrada en la Fig. 4 no deberán revelarinclusiones, grietas ni zonas de fusiónincompleta.

8.7.2 Requisitos de ductilidad y resistenciade tensión.

Los resultados de las pruebas de tensión del purometal de soldadura, deberán estar de acuerdo alos requisitos de las propiedades mecánicas desoldadura prescritos en la Tabla 4.

8.7.3 Requisitos de impacto.

Los resultados de las pruebas de impacto, deberánestar de acuerdo con los requisitos de las

propiedades de impacto de soldadura señaladosen la Tabla 5.

8.7.4 Requisitos de prueba para lasoldadura de filete.

a) Las probetas para pruebas de soldaduras defilete terminadas, deberán ser examinadasvisualmente y la soldadura deberá estar libre degrietas. La probeta deberá estarrazonablemente libre de socavado, traslapes,escoria atrapada y porosidad superficial.

b) La convexidad (de soldaduras de fileteconvexo) debe estar de acuerdo con losrequisitos de la Tabla 6. La diferencia enlongitud de los dos catetos de cada soldadurade filete debe estar de acuerdo con losrequisitos de la Tabla 6.

c) Las dos probetas fracturadas, cuando seexaminen visualmente, deben estar libres deroturas. La fusión incompleta en la raíz de lasoldadura no deberá ser mayor del 20% de lalongitud total de la soldadura. En ningún casodeberá existir un área de fusión incompletamayor de una pulgada de longitud medida a lolargo del eje longitudinal de la soldadura,excepto para electrodos de las clasificacionesE6012, E6013 y E7014. La soldadura de filetehecha con electrodos de las clasificacionesE6012, de toda su longitud, considerando queen ningún punto esta falta de fusión exceda el25% del cateto menor del filete.

NOTA: La prueba de soldadura de filete no está indicadapara determinación de la porosidad sub-superficialencontradas bajo las condiciones normales, debido avariaciones en los metales base, en los procedimientos,en los soldadores, etc., que afectarán el nivel deporosidad. La referencia deberá hacerse al inciso (8.7.1)para esta determinación.

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Tabla 1. Clasificación de electrodos.

ClasificaciónAWS

Tipo derevestimiento

Capacidad de producirsoldaduras satisfactorias

en las posicionesindicadasa

Tipo de corrienteb

Series E60— Resistencia de tensión mínima del metal depositado en condición de soldado.60 000 lbs/pulg2 (o más alta — ver Tabla 4)

E6010E6011E6012E6013E6020

E6027

Celulosa al alto sodio.Celulosa al alto potasioTitania al alto sodio.Titania de alto potasioHierro al alto óxido

Polvo de hierro, óxido de Hierro

F, V, OH, HF, V, OH, HF, V, OH, HF, V, OH, H

Filetes HF

Filetes HF

C.D. polaridad invertida.C.A. o C.D. polaridad invertida.C.A. o C.D. polaridad directa.C.A. o C.D. cualquier polaridadC.A. o C.D. polaridad directa.C.A. o C.D. cualquier polaridadC.A. o C.D. polaridad directaC.A. o C.D. cualquier polaridad.

Series E70— Resistencia de tensión mínima del metal depositado en condición de soldado.70 000 lbs/pulg2 (o más alta — ver Tabla 4)

E7014E7015E7016E7018E7024E7028

Polvo de hierro, titania.Hidrógeno al bajo sodioHidrógeno al bajo potasioPolvo de hierro, bajo hidrógenoPolvo de hierro, titania.Polvo de hierro, bajo hidrógeno

F, V, OH, HF, V, OH, HF, V, OH, HF, V, OH, HFiletes H, F.Filetes H, F.

C.A. o C.D. cualquier polaridadC.D. polaridad invertidaC.D. o C.D. polaridad invertida.C.D. o C.D. polaridad invertidaC.A. o C.D. cualquier polaridadC.D. o C.D. polaridad invertida.

a Las abreviaciones F, V, OH, H y Filetes H, indican posiciones de soldadura (Figs. 1 y 2) como sigue: F = Plana H = Horizontal. Filetes H = Filetes horizontales. V = Vertical

OH = Sobre cabeza

b La polaridad invertida significa que el electrodo es positivo; y la polaridad directa significa que el electrodo es negativo.

Tabla 2. Requisitos Químicos.

ClasificaciónAWS Composición química, máximo por cientos a.

Manganeso Silicio Niquel Cromo Molibdeno VanadioE7014, E7015E7016, E7018E7024, E7028

1.25* 0.90 0.30* 0.20 0.30* 0.80*

E6010, E6011E6012, E6013E6020, E6027

Ningún requisito químico

* La suma total de los elementos con asterisco no debe exceder de 1.50 por ciento.a Para obtener la composición química solamente con C.D. y polaridad directa se pueden usar C.D. y ambas polaridades si

así se especifica.

Para electrodos de 3/16 pulg y menores, excepto 5/32 pulg ymenores para las clasificaciones E7014, E7015, E7016 y E7018.

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Figura 1. Posición de la placa de prueba para soldadura de ranura.

Figura 2. Posiciones de las placas de prueba para soldadura de filete.

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Tabla 3. Estándares radiográficos.

CLASIFICACIONAWS

Estándares radiográficosab

E7015E7016E7018E6020

Grado I

E6010E6011E6013E7014E7024E6027E7028

Grado II

E6012 No requiere

a Ver Fig. 3.b La calidad radiográfica obtenida bajo las condiciones de electrodos, está expuesta en el inciso A.10 “Calidad Radiográfica

de Soldaduras”. del apéndice y manejo de materiales.

Tabla 4. Resistencia de tensión, límite de fluencia y requisitos de alargamiento parapruebas de tensión del puro metal de soldadura en condición de soldadoab

Clasificación AWS Resistencia de tensiónmínima en lbs/pulg2

Límite de fluenciamínima

lbs/pulg2

Alargamiento en 2pulgadas mínimo.%

Series E60

E6010E6011E6012E6013E6020E6027

62 00062 00067 00067 00062 00062 000

50 00050 00055 00055 00050 00050 000

222217172525

Series E70d

E7014E7015E7016E7018E7024E7028

72,000 60,000

172222221722

a Ver Equivalencias métricas.b Ver Tabla 8 para tamaños que se sujetarán a prueba.c Para todas las clasificaciones de la serie 60 excepto E6012 y E6013, cada aumento de un punto de porcentaje en

alargamiento sobre el mínimo, el límite de fluencia o la resistencia de tensión, o ambas, puede disminuir 1,000 lbs/pulg2

para un mínimo de 60,000 lbs/pulg2 de resistencia de tensión y 48,000 lbs/pulg2 para el límite de fluencia. Para lasclasificaciones E6012 y E6013 el límite de fluencia y la resistencia de tensión, pueden disminuir a un mínimo de 65,000lbs/pulg2 de resistencia de tensión y 53,000 lbs/pulg2 para el límite de fluencia.

d Para cada aumento de un punto de porcentaje en alargamiento sobre el mínimo, el límite de fluencia y la resistencia portensión, o ambos, puede disminuir 1,000 lbs/pulg2 para un mínimo de 70,000 lbs/pulg2 de resistencia de tensión y58,000 lbs/pulg2 de límite de fluencia.

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NOTA 1. En la aplicación de los estándares de porosidad se debe usar esta gráfica casi representativa del tamaño de laporosidad de la probeta de prueba radiográfica y definir la concordancia con estos estándares.

NOTA 2. Como estas pruebas de soldadura se hacen específicamente en laboratorio con propósito de clasificación, losrequisitos son más rígidos que para pruebas de soldadura en fabricación general.

Figura 3. Estándares de porosidad para pruebas radiográficas.

Tamaño de la porosidad 1/64 a 1/16pulg de diámetro• Máximo número de poros en pulg de soldadura = 18 con

las restricciones siguientes:• Máximo número de medianos = 5 de 1/32 a 3/64 pulg de

diam.• Máximo número de finos = 10 de 1/64 a 1/32 pulg de

diámetro

GRADO 1Tamaño de los poros 3/64 a 1/16 pulg de diámetro• Máximo número de poros en 6 pulg de soldadura = 8

GRADO 1Tamaño de los poros 1/32 a 3/64 pulg de diámetro• Máximo número de poros en 6 pulg de soldadura = 15

GRADO 1Tamaño de los poros 1/64 a 1/32 pulg de diámetro• Máximo número de poros en 6 pulg de soldadura = 30

GRADO 1Tamaño de la porosidad 1/64 a 5/64 pulg de diámetro Númeromáximo de poros en 6 pulgadas de soldadura = 27 con lassiguientes restricciones:• Máximo número de grandes = 3 de 1/16 a 5/64 pulg de

diámetro.• Máximo número de medianos = 8 de 3/64 a 1/16 pulg de

diámetro.• Máximo número de finos = 16 de 1/64 a 3/64 pulg de

diámetro.

GRADO 2Tamaño de los poros 1/16 a 5/64 pulg de diámetro• Máximo número de poros en 6 pulg de soldadura = 14

GRADO 2Tamaño de los poros 3/64 a 1 16 pulg de diámetro• Máximo número de poros en 6 pulg de soldadura = 22

GRADO 2Tamaño de los poros 1 64 a 3 64 pulg de diámetro• Máximo número de poros de 6 pulg de soldadura = 44

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Tabla 5. Requisitos de las propiedades deimpactoa

ClasificaciónAWS

Requisito mínimo deimpacto en ranura en Vb

E6010, E6011E6027, E7015E7016, E7018

20 lbs-pie a — 20°F

E7028 20 lbs-pie a 0°F

E6012, E6013E6020, E7014E7024

No requerie

a Ver equivalencias métricas.b El mínimo valor obtenido junto con el máximo valor

deberán ser descartados para esta prueba, Dos delos tres valores restantes deben ser mayores que elvalor especificado de 20 lbs-pie para el nivel deenergía; uno de los tres puede ser menor, pero nodeberá ser menor de 15 lbs-pie. El valor promediocalculado de los tres valores restantes, deberá serigual o mayor que 20 lbs-pie para el nivel deenergía.

Tabla 6. Requisitos dimensionales parasoldaduras de filetea

Tamaño dela soldadurade filete, en

pulgadas

Convexidadmáxima enpulgadas.

Diferencia máximaentre longitudes de

los catetos delfilete de soldadura

en pulgadas.

1/85/323/167/321/4

9/325/16

11/323/8

3/643/641/161/161/161/165/645/645/64

1/323/641/165/643/327/641/8

9/645/32

a Ver equivalencias métricas.

8.8 Repetición de pruebas

Si cualquiera de las pruebas falla, se debenefectuar dos repeticiones de la pruebaparticular y los resultados de ambas deberáncumplir los requisitos prescritos en esa prueba.

8.9 Núcleo de alambre yrevestimientos.

El diámetro del núcleo de alambre no deberávariar más de ± 0.002 pulg del tamañoestándar especificado. La longitud no debevariar más de ± ¼ pulg de la longitudespecificada.

El revestimiento en todos los tamaños deelectrodos recubiertos deberá ser concéntricoen su extensión, a fin de que la dimensiónmáxima de revestimiento núcleo-más uno noexceda la dimensión mínima de revestimientonucleo-más-uno, por más de 3 por ciento de ladimensión media para electrodos de lasclasificaciones E6010, E6011,E6012, E6013 yE6020, y 5 por ciento para electrodos de otrasclasificaciones. La concentricidad se deberámedir por cualquier medio adecuado.

El núcleo de alambre y revestimiento, deberáestar libres de defectos, los cuales interferiránel desempeño uniforme de los electrodos.

8.10 Núcleo desnudo.

Los electrodos deberán tener un extremo librede revestimiento a una distancia aproximadade 3/4 pulg pero no más de 1¼ pulg paraelectrodos que no excedan de 7/32 pulg (1 ½pulg para electrodos de ¼ y 5/16 pulg) con elobjeto de hacer contacto con el material.

El extremo del arco de cada electrodo debeestar suficientemente ahusado para permitir lafácil formación del arco. El revestimientodeberá cubrir el núcleo del alambre cuandomenos un medio de la circunferencia delelectrodo a las siguientes distancias delextremo del arco:

a) Para electrodos de bajo hidrógeno,clasificaciones (E7015, E7016, E7018 yE7028) la mitad del diámetro del núcleo dealambre o 1/16 de pulg. máximo, el que seamenor.

b) Para otras clasificaciones de electrodos,2/3 del diámetro del núcleo de alambre o3/32 de pulg. máximo, el que sea menor.

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8.11 Tamaños y longitudes estándar.

Los tamaños y longitudes estándar de loselectrodos aparecen en la Tabla 7. En todoslos casos, los tamaños estándar se refieren aldiámetro del núcleo del alambre.

9 Requisitos de manejo eidentificación.

9.1 Empaques.

Los electrodos deberán estar debidamenteempacados, para asegurarlos contra dañosdurante el embarque y almacenamiento bajocondiciones normales. El peso de empaquedebe ser acordado por el proveedor y elcomprador.

Tabla 7. Tamaño y longitudes estándar. a

Longitud estándar, en pulgadasb

Tamañosestándar

Diámetro delnúcleo delalambre.

(pulgadas)

ClasificacionesE6010, E6011E6012, E6013E7014, E7015E7016, E7018

ClasificacionesE6020, E7024E6027, E7028

1/16 (0.063)c

5/64 (0.078)c

3/32 (0.094) c

1/8 (0.125)5/32 (0.156)3/16 (0.188)7/32 (0.219)¼ (0.250)5/16 (0.313) c

99 ó 12

12d

141414

14 ó 181818

……121414

14 ó 18181818

a Ver equivalencias métricas.

b En todos los casos, la cola del electrodo esestándar.

c Estos diámetros no se fabrican en todas lasclasificaciones de electrodos (ver Tabla 8).

d Solamente 12 ó 14 pulgadas de longitud para laespecificación E7018.

9.2 Marcas.

Todos los empaques deberán estarlegiblemente marcados con la siguienteinformación:

a) Clasificación de electrodo y número deespecificación.

b) Nombre del proveedor, marca industrial ynúmero de control

c) Tamaño y peso neto.

Todos los empaques de electrodos o todas lasunidades empacadas individualmente, incluidadentro de un paquete más grande, deberánllevar la siguiente etiqueta de precaución,como mínimo prominentemente expuesta y conletra legible:

9.3 Identificación de electrodos.

Todos los electrodos deberán ser identificadosde acuerdo con lo siguiente:

a) Cuando menos una impresión legible de laclasificación AWS correspondiente, sedeberá aplicar sobre el revestimiento delelectrodo, tan cerca como sea práctico, dela cola de sujeción del núcleo del alambre ydentro de las primeras 2.5 pulg.

b) Los números marcados de la clasificacióndel electrodo deberán ser del tipo de letranegra y de suficiente tamaño para serlegibles.

PRECAUCIÓNLA SOLDADURA PUEDE PRODUCIR HUMOS Y

GASES PELIGROSOS PARA LA SALUD.EVITE INHALAR ESTOS HUMOS Y GASES.

USE VENTILACIÓN ADECUADA. VER EL ESTANDAR Z49.1 DE LOS ESTADOS

UNIDOS DE NORTEAMERICA. “SAFETY IN WELDING AND CUTTING”

PUBLICADO POR LA AMERICAN WELDINGSOCIETY.

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c) La tinta usada para la impresión deberáproporcionar suficiente contraste con elrevestimiento del electrodo de tal formaque los números de la clasificación de loselectrodos sean legibles antes y despuésde las aplicaciones normales de soldadura.

d) El prefijo letra E en la clasificación delelectrodo deberá omitirse de la marca en lacubierta del electrodo.

9.4 Garantía.

El proveedor deberá garantizar que loselectrodos en todos los tamaños yclasificaciones concuerden con estaespecificación. La responsabilidad delproveedor se limitará a reemplazar el electrodoque no cumpla con los requisitos de estaespecificación.

10 Pruebas

10.1 Detalle de prueba.

a) Las pruebas señaladas en el inciso (8.4)“Composición Química” y (8.5) “Uso depruebas mecánicas y de sanidad” debenefectuarse de acuerdo con los requisitos delinciso (10.4) “Análisis Químico” al inciso(10.8) “Prueba de Soldadura de Filete”.

b) Las pruebas mecánicas deberán hacerse deacuerdo con los requisitos de la Tabla 8para cada tamaño y clasificación deelectrodo, usando las posiciones desoldadura y tipos de corriente indicados.

10.2 Material para placas de prueba.

El acero usado para las placas de prueba paratodas las pruebas requeridas y análisisquímicos deberá estar de acuerdo a lassiguientes especificaciones o sus equivalentes:

a) Especificación A285, Placas de Acero alCarbono de Resistencia de Tensión Baja eIntermedia, de Calidades para Hogares de

Calderas y para Bridas (Placas de 2 pulg yde menor espesor), Grado C.

b) Especificación A283, para Placas de Aceroal Carbono para Resistencia de TensiónBaja e Intermedia, de Calidad Estructural,Grado D.

c) Especificación A36, para Acero Estructural.

10.3 Acondicionamiento de electrodospara prueba.

Los electrodos deberán ser probados en lacondición de recibido, excepto en el caso delas clasificaciones de electrodos de bajohidrógeno (E7015, E7016, E7018 y E7028).Los electrodos de bajo hidrógeno, si no hansido adecuadamente protegidos contrahumedad en su almacenamiento, deben sermantenidos en un horno a una temperatura de500 a 700°F por un periodo de 2 horas, previoe inmediato a la soldadura.

10.4 Análisis químico.

Las muestras para análisis químico del metalde soldadura depositado deberán serobtenidas de electrodos de tamaños 5/32 y ¼de pulg especificados en la Tabla 2, usandolos tipos de corriente indicados para esaclasificación y tamaño en la Tabla 8.

Las muestras para análisis químico puedenobtenerse por uno de estos métodos:

a) El análisis químico del cojincillo de prueba.

b) Cualquier método adecuado. Considerandoque produzca resultados equivalentes a losobtenidos del cojincillo de soldaduraespecificado en los párrafos subsecuentes.

c) En caso de controversia, las muestras paraanálisis químico deberán ser obtenidas decojincillos de prueba de soldadura como seespecifica en los párrafos subsecuentes.

Los cojincillos de soldadura deberán hacerseen posición plana, de acuerdo a las siguientesdimensiones.

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Tamaño delelectrodo, en

pulgadas

Tamaño mínimo delcojincillo, en pulgadas

5/321/4

1 ½ por 1 ½ por ½2 por 2 por ½

Los cojincillos deberán depositarse en capas.El ancho de cada paso de cada capa debemedir 1 ½ a 2 ½ veces el diámetro del núcleodel alambre. Después de depositar cada capa,el cojincillo deberá ser enviado por inmersiónen agua (la temperatura no tiene importancia)secándolo antes de reanudar la soldadura.

La superficie superior del cojincillo deberá serquitada y desechada, tomando una muestrasuficiente para análisis de manera que no seremueva metal en ¼ pulg a partir de lasuperficie de la placa base.

Los análisis químicos pueden hacerse porcualquier método adecuado convenido por elproveedor y el comprador. En caso decontroversia, el procedimiento en la últimaedición del ASTM E-30, para el AnálisisQuímico de Acero, Hierro Fundido, Hierro delHogar Abierto y de Hierro Forjado, deberá serel método de arbitraje.

10.5 Pruebas radiográficas.

Los ensambles de prueba, según se requierenen la Tabla 8 y se detallan en la Fig. 4,deberán hacerse en posición plana, usando lostipos de corriente indicados para cada Tamañode electrodo (ver Fig. 1 para Posición deSoldadura). Cuando una clasificación deelectrodo permite su uso con más de un tipo decorriente, el electrodo deberá probarse usandocada tipo de corriente.

El ensamble de prueba deberá ser punteado yestar aislado del banco de soldadura por unaplaca de asbesto de ½ pulg durante el procesode soldadura. La soldadura deberá iniciarsecon el ensamble a la temperatura de abrigo(65°F mínimo) y continuarse hasta alcanzaruna temperatura de interpaso de 300 ± 25°F

(medida por crayones indicadores otermómetros de superficie en el puntoespecificado en la Fig.4). Esta temperatura deinterpaso deberá mantenerse durante elproceso de soldadura. El procedimiento desoldadura deberá ser el indicado en el párrafosiguiente.

La secuencia de paso deberá ser como semuestra en la Fig.4 Cada paso deberá incluircuando menos un electrodo de arranque y parodentro de la longitud de soldadura, la cualdebe cumplir los requisitos radiográficos (verúltimo párrafo de este inciso). La dirección dela soldadura para cada electrodo usado paracompletar un paso no variará; sin embargopuede alternarse la dirección de la soldadurapara diferentes pasos.

Si es necesario interrumpir el procedimiento desoldadura prescrito en el párrafo anterior,debe permitirse que el ensamble se enfríe alaire, a la temperatura de abrigo. Cuando sedisponga a reanudar el trabajo, el ensambledeberá precalentarse a una temperatura de300 ± 25°F. El procedimiento usado paracompletar la soldadura debe ser el indicado enel párrafo anterior.

No debe efectuarse tratamiento térmico alensamble de prueba subsecuente a laoperación de soldadura.

El ensamble debe ser preparado por examenradiográfico, como sigue:

a) Las ondas de soldadura o lasirregularidades de superficie en ambascaras de la soldadura, deberá quitarse porcualquier proceso mecánico adecuado, aun grado tal, que el resultado radiográficocontraste exactamente para cualquierirregularidad que permanezca y no puedaocultarse ni ser confundida con cualquierdefecto rechazable. También, las caras desoldadura deberán limarse hasta que seemparejen con la superficie de la placa. Elacabado de la superficie de la placa, otener un refuerzo razonablementeuniforme, que no exceda de 3/32 pulg.

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b) El respaldo deberá ser removidopreviamente a la ejecución de laradiografía.

Las radiografías deberán obtenerse conformeal nivel de inspección 2-2T, tal como seestipula en el ASTM, Método E-142, para“Control de Calidad de Pruebas Radiográficas”.

Cuando se valoran las radiografías tomadasdeberá desecharse una pulgada de longitud enambos extremos de las pruebas de soldadura.

10.6 Prueba de tensión de puro metal desoldadura.

Una probeta para prueba de tensión de purometal de soldadura, como se muestra en laFig. 5, debe maquinarse del mismo ensamble

de prueba (Fig. 4) que haya sido examinadoradiográficamente.

Para todas las clasificaciones de electrodos,excepto las clasificaciones de bajo hidrógeno(E7015, E7016, E7018 y E7028), la probetamaquinada deberá ser envejecida entre 200 y220°F durante 48 ± 2 horas. La probeta deberáentonces enfriarse a la temperatura de abrigo ysujetarse a tensión hasta ruptura. La probetamaquinada de la clasificación de bajohidrógeno no deberá envejecerse antes de suruptura.

La probeta para prueba de tensión de purometal de soldadura deberá probarse deacuerdo con ASTM E-8, “Pruebas de Tensiónpara Materiales Metálicos”.

División de la trama en la ranuraTamaño delelectrodo

pulg.

Espesordel

respaldopulg.

Trama totalpor número

de capas Número de capas Pasos porcapa

Número decapas

5/323/16

1/4 y 5/16

¼¼½

11 y 2

1,2 y 3

2 a la parte superior3 a la parte superior4 a la parte superior

222

7 a 96 a 85 a 7

Figura 4. Detalles del ensamble de pruebas, para la prueba radiográfica, la prueba detensión del puro metal de soldadura y para la prueba de impacto.

Ver tabla(a) Ensamble de prueba que muestra la

Localización de las probetas de prueba

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10.7 Prueba de impacto.

Cinco probetas ranura en V para prueba deimpacto, como se muestra en la Fig. 6,deberán maquinarse del mismo ensamble deprueba (Fig. 4), que haya sido examinadoradiográficamente.

No deberá efectuarse tratamiento térmicosobre las probetas de prueba.

Las probetas de impacto deberán probarse deacuerdo a los ASTM E-23, para “Prueba deimpacto para Barra Ranurada de MaterialesMetálicos”.

Las propiedades de impacto de las cincoprobetas deberán ser obtenidas a latemperatura de prueba especificada en laTabla 5 para la clasificación que estáprobándose. La tolerancia en la temperaturadeberá ser de ± 3°F.

Cuando se han calculado los valores promediode las Propiedades de Impacto, deberándescartarse el valor inferior y el valor superiorobtenidos.

10.8 Prueba de soldadura de filete.

El ensamble de prueba, como se exige en laTabla 8 y como se detalla en la Tabla 9 Y Fig.7, debe efectuarse usando el tipo de corrienteindicado para cada tamaño de electrodo yposición de soldadura (ver Fig. 2 para

posiciones de Soldadura). Cuando unaclasificación de electrodo permita su uso conmás de un tipo de corriente, el electrododeberá ser probado usando cada tipo decorriente.

Las placas de prueba deberán serensambladas como muestra en la Fig. 7 ambosextremos de las placas deben estarasegurados por soldadura de puntos. Antes delensamble, el miembro vertical (alma) deberátener un borde maquinado en toda su longitud,de tal forma que cuando el alma se coloquesobre la placa de la base (patín), la cual debeestar recta y lisa, existirá un contacto continuoa lo largo de toda la longitud de la junta.

Un cordón de soldadura de un solo pasodeberá ser depositado sobre un lado de lajunta por aproximadamente la longitud total delas placas de prueba. La temperatura mínimadel ensamble durante el proceso de soldaduradeberá ser 65°F. Cuando menos un electrodo(y tantos como lo permita la longitud de lasoldadura) deben ser continuamenteconsumidos hasta la máxima longitudpermisible de 2 pulg. del electrodo.

Cuando se suelde en posición vertical, lasoldadura debe progresar en formaascendente.

La soldadura de filete debe ser depositadausando velocidades de soldadura compatiblescon la clasificación del electrodo sujeto aprueba, excepto para las clasificaciones

Figura 5. Detalles de la probeta para la prueba de tensión del puro metal de la soldadura.

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E6020, E7024 y E7028. Las siguientesvelocidades mínimas de soldadura (pulgadaspor minuto) deben ser empleadas para estoselectrodos.

Tamaño del electrodo en pulgadasClasificaciónAWS

5/32 3/46 1/4

Velocidad de soldadura, pulg porminuto

E6020 7 8 9E6027 9 11 11E7024E7028

10 10 10

La soldadura terminada deberá examinarseantes visualmente. Después, unamacrosección de una pulgada de ancho,aproximadamente, debe contarse desde unpunto aproximadamente de 1 pulg atrás delfinal del cráter del depósito efectuado con elprimer electrodo. Una superficie de lamacrosección debe ser pulida, decapada ytrazada como se muestra en la Fig. 8.El tamaño, convexidad ( de los filetes desoldadura convexos) y la longitud de loscatetos del filete de la soldadura deben serdeterminados con una aproximación de 1/64pulg. Por medición directa de la macrosecciónpulida y decapada (ver Fig.8).

Las dos secciones restantes de la juntadeberán romperse longitudinalmente a travésdel cordón de soldadura mediante la aplicación

de una fuerza en la dirección que se muestraen la Fig. 7. Se deben examinar las superficiesfracturadas. Si durante el doblado la soldadurase desprende de la placa de prueba estaprueba no debe ser considerada.

Si fuera necesario facilitar la fractura uno omás de los siguientes procedimientos puedeser usado:

§ Se puede añadir una soldadura de refuerzocomo muestra la Fig. 9(a) a cada cateto dela soldadura.

§ Se puede cambiar la posición del almasobre la brida como se muestra en la Fig.9(b).

§ La cara de la soldadura puede ser ranuradacomo se muestra en la Fig. 9(c).

11. Bibliografia.

AWS A5.1 Specification for Mild Steel CovesedArc-Welding Electrodes.

12.- Concordancias en otras normas.

No aplica por no citarse en este documentoninguna norma oficial mexicana ointernacional.

Figura 6. Detalles de la probeta con ranura en V para la prueba de impacto.

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Figura 7. Preparación del espécimen de prueba de soldadura de filete.

Nota: Tamaño de la soldadura de filete: longitud delcateto de un triángulo recto isósceles inscrito. Eltamaño de la soldadura de filete, convexa y lalongitud del cateto se debe determinar por lamedida efectiva (aproximar al 1/64 pulg) sobreuna sección dibujada sobrepuesta como seindica.

Figura 8. Dimensiones de la soldadura de filete.

© Soldadura ranurada

Figura 9. Alternativa de métodos para facilitar lafractura de la soldadura de filete.

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Tabla 8. Resumen de pruebas mecánicas requeridasa

ElectrodoClasificaciónAWS

Corriente y polaridad Tamaño

Pruebaradiográficabe

Prueba detensión de

puro metal desoldadurabd

Prueba deimpacto

Prueba desoldadura de

filetef

E6010 C.D. polaridad invertida

3/32, 1/85/32, 3/167/32¼5/16

no requiereF

no requiereFF

no requiere F

no requiereF

no requiere

No requiereV y OH

no requiereH

no requiere

E6011 C.A. y C.D. polaridad invertida

3/32, 1/85/32, 3/167/32¼5/16

no requiereF

no requiereFF

no requiere F

no requiereF

no requiere

No requiereV y OH

no requiereH

no requiere

E6012 C.A. y C.D. polaridad directa

1/16 a 1/8, incl.5/32, 3/167/32¼5/16

no requiereFg

no requiereFg

Fg

no requiereno requiereno requiereno requiereno requiere

no requiereV y OH

no requiereHH

E6013 C.A. y C.D. ambas polaridades

1/16 a 1/8, incl.5/32, 3/167/32¼5/16

no requiereFg

no requiereFg

Fg

no requiereno requiereno requiereno requiereno requiere

no requiereV y OH

no requiereHH

E7014 C.A. y C.D. ambas polaridades

3/32, 1/8.5/323/167/32¼5/16

no requiereFg

Fg

no requiereFg

Fg

no requiereno requiereno requiereno requiereno requiereno requiere

no requiereV y OH

Hno requiere

HH

E7015 C.D. polaridad invertida

3/32, 1/8.5/323/167/32¼5/16

no requiereFF

no requiereFF

no requiereFF

no requiereF

no requiere

no requiereV y OH

Hno requiere

Hno requiere

E7016 C.A. y C.D. polaridad invertida

3/32, 1/8.5/323/167/32¼5/16

no requiereFF

no requiereFF

no requiereFF

no requiereF

no requiere

no requiereV y OH

Hno requiere

Hno requiere

E7018 C.A. y C.D. polaridad invertida

3/32, 1/8.5/323/167/32¼5/16

no requiereFF

no requiereFF

no requiereFF

no requiereF

no requiere

no requiereV y OH

Hno requiere

Hno requiere

E6020

Para filetes horizontales:C.A. y C.D. polaridad directa.Para posición plana:C.A. Y C.D. ambas polaridades

1/8.5/32, 3/167/32¼5/16

no requiereFg

no requiereFg

Fg

no requiereno requiereno requiereno requiereno requiere

no requiereH

no requiereH

no requiere

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Tabla 8. Resumen de pruebas mecánicas requeridasa (Continuación)

ElectrodoClasificaciónAWS

Corriente y polaridad Tamaño

Pruebaradiográficabe

Prueba detensión de puro

metal desoldadurabd

Prueba deimpacto

Prueba desoldadura de

filetef

E7024 C.A. y C.D. ambas polaridades

3/32, 1/8.5/32, 3/167/32¼5/16

no requiereFg

no requiereFg

Fg

no requiereno requiereno requiereno requiereno requiere

no requiereH

no requiereH

no requiere

E6027

Para filetes horizontales:C.A. y C.D. polaridad directa.Para posición plana:C.A. Y C.D. ambas polaridades

1/85/32, 3/167/32¼5/16

no requiereFg

no requiereFg

Fg

no requiereFg

no requiereFg

no requiere

no requiereH

no requiereH

no requiere

E7028 C.A. y C.D. ambas polaridades

1/85/32, 3/167/32¼

no requiereF

no requiereF

no requiereF

no requiereF

no requiereH

no requiereH

a Para electrodos menores de 5/32 pulg. y para el electrodo de 7/32 pulg, las pruebas especificadas requeriránmodificación detallada: tales tamaños pueden ser juzgados de los resultados de pruebas en los tamaños 5/32 y ¼pulg, respectivamente.

b Las abreviaturas F,H, V, OH están definidas al pie de la Nota a de la Tabla 1.

c Ver (8.7.1) y (10.5) “Pruebas Radiográficas”

d Ver (8.7.2) y (10.6) “Pruebas de Tensión del puro Metal de Soldadura”

e Ver (8.7.3) y (10.8) “Prueba de soldadura de Filete:

f Ver (8.7.4) y (10.8) “Prueba de Soldadura de Filete”

g C.D. sólo polaridad positiva puede usarse donde se especifiquen C.D. con ambas polaridades

h No se requieren pruebas radiográficas para esta clasificación.

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Tabla 9. Requisitos para la preparación de ensamble de prueba de soldadura de filete.

Tamaño de placa en pulgadasa

ClasificacionAWS

Tamaño deelectrodo

Espesores (T) Anchuramínima

Longitudmínima (L) b

Posición desoldadura

Tamaño de lasoldadura de filete,

pulg.-

E6010 y E6011…..

3/32 y 1/35/323/167/32

¼5/16

No requiere3/83/8

no requiere½

No requiere

…33…3…

…1212…18…

…V y OHV y OH

…H…

…¼ máx.

5/16 máx.…

¼ mín.…

E6012 y E6013…..

1/16 y 1/8, incl.5/323/167/32

¼5/16

No requiere3/81/2

no requiere½½

…33…33

…1212…1818

…V y OHV y OH

…HH

…¼ máx.3/8 máx.

…5/16 mín.5/16 mín

E7014 ……

3/32 y 1/85/323/167/32

¼5/16

No requiere3/83/8

no requiere½½

…33…33

…1212…1818

…V y OH

H…HH

…5/16 máx.

¼ mín.…

5/16 mín.5/16 mín

E7015 yE 7016 …….

3/32 y 1/85/323/167/32

¼5/16

No requiere3/83/8

no requiere½

no requiere

…33…3…

…1212…18…

…V y OH

H…H…

…5/16 máx.3/16 mín.

…5/16 mín.

E7018

3/32 y 1/85/323/167/32

¼5/16

No requiere3/83/8

no requiere½

no requiere

…33…3…

…1212…18…

…V y OH

H…H…

…5/16 máx.

¼ mín…

5/16 mín.…

E6020

1/85/323/167/32

¼5/16

No requiere3/83/8

no requiere½

no requiere

…33…3…

…12

12 ó 18 c

…18…

…HH…H…

…5/32 mín.3/16 mín

…5/16 mín.

E7024, E6027y E7028

3/32d y 1/85/323/167/32

¼5/16e

No requiere3/83/8

no requiere½

no requiere

…33…3…

…12

12 ó 18 c

…18…

…HH…H…

…3/16 mín.

¼ mín…

5/16 mín.…

a Ver Fig. 7 también ver Equivalencia métrica.

b En el caso de que el extremo del depósito de soldadura hecho con el primer electrodo, esté más cerca de 4 pulg delextremo de la placa de prueba, se puede utilizar un apéndice de iniciación o una placa de prueba más larga.

c Cuando se usen electrodos de 14 pulg. La longitud mínima debe ser de 12 pulg; cuando sean electrodos de 18 pulg, lalongitud mínima debe ser de 18 pulg.

d Clase E7024 solamente.

e Clase E6027 y 7024 solamente.

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A n e x o A . Guía para la clasificaciónAWS de electrodos. Recomendaciones deuso.

A1. Introducción.

Esta guía se anexa a la especificación comouna fuente de información, no es obligatoria niforma parte de la especificación.

Las aplicaciones del proceso de soldadura dearco-metálico protegido han continuado sucrecimiento y el consumidor ha hechoconstantes demandas sobre la industria delelectrodo para numerosos refinamientos, amodo que los electrodos cumplan susrequisitos actuales.

A2. Método de clasificación.

El sistema de clasificación sigue el patrónestablecido con la letra # se designa unelectrodo. Los primeros dos dígitos, 60 porejemplo, indican la mínima resistencia a latensión en 1000 lbs/pulg2 del metal depositadoen condición de soldadura. El tercer dígitoindica la posición en la cual el electrodo escapaz de producir soldaduras satisfactorias.Así, el número “1”, como en E6010, significaque el electrodo es satisfactorio para usarseen todas las posiciones (plana, vertical, sobrecabeza y horizontal). El número “2”, como enE6020, indica que el electrodo es el adecuadopara depositar soldaduras satisfactorias en laposición plana y para hacer filetes desoldadura horizontales. El último dígito de laclasificación indica la corriente a ser usada conel electrodo y el tipo de revestimiento sobre elelectrodo, tal como se indica en la Tabla 1.

En ediciones previas a esta especificación,algunos electrodos fueron (1964) incluidos endos clasificaciones (esto es, E6014 y E7014,E6015 y E7015, etc.) Sin embargo, todos losproveedores de electrodos distribuíansolamente un electrodo, conforme a ambasclasificaciones. Las únicas diferencias entre lapresente serie E60 y la serie E70 son decomposición química y de propiedadesmecánicas, como se muestra en las Tablas 2 y

4. Para muchas aplicaciones pueden utilizarselos electrodos de cualquier serie.

Los electrodos, sin importar la marca industrial,que reúnen todos los requisitos de cualquierclasificación dada, puede esperarse quetengan mejores características, las cuales sonmuy similares. Hay diferencias menores entrelas marcas debidas a su facilidad deproducción y a las varias opiniones que existenen cualquier campo, considerándolascaracterísticas específicas de operación.

Puesto que los electrodos comprendidos enuna clasificación tienen similares propiedadesmecánicas y características de operaciónsimilares, el consumidor puede después dedeterminar la clasificación que mejor respondea su aplicación, limitar su estudio de electrodosdisponibles hacia aquellos que están dentro deesa clasificación.

Esta especificación no tratará todas lascaracterísticas de electrodos que estén dentrode una clasificación dada, pero sí se esperaque valúe las de mayor importancia. Enalgunos casos, una característica particular escomún a un número de clasificaciones y no esnecesario probarla. En otros casos, lascaracterísticas pueden tan particulares, que nose ha desarrollado una prueba adecuada paravaluarla. Como resultado de esta condición, unnuevo usuario en el campo puede encontrarque el estudio de esta especificación no le datoda la información que necesita paradeterminar la clasificación que más llene susnecesidades particulares. Por esta razón, debeprepararse un estudio de cada clasificacióninvolucrada. Con ello se intentará suplementarla información dada en la especificación ypresentar un resumen conciso decaracterísticas de los electrodos quegeneralmente se consideran más importantes.

A3. Ventilación durante la soldadura.

Los tres principales factores en los procesosde soldadura con gas y arco en los quepredomina una intensidad de contaminación ya la cual los soldadores pueden exponerse,son:

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a) Dimensiones del lugar en el cual se efectúala soldadura (con especial consideración ala altura del techo).

b) Número de soldadores.

c) Posible producción de humos, gases opolvos peligrosos de acuerdo a los metalesinvolucrados.

El Estándar U.S.A. Z49.1 “Safety in Weldingand Cutting” señala la ventilación que esrequerida durante el proceso de soldadura ydeberá consultarse para mayores detalles. Sedebe poner especial atención a la Sección 8“Protección de la Salud y Ventilación.”

A4. Procedimientos de soldadura.

Deberá admitirse que las propiedades desoldadura pueden variar mucho, según eltamaño del electrodo y el amperaje usado,espesor de la placa, geometría de la junta,precalentamiento y temperatura de interpaso,condición de superficie, composición del metalbase y mezcla con el metal depositado, etc.Debido al profundo efecto de las variables, seseleccionó un procedimiento de prueba, el cualreproducirá una “buena práctica” paracondiciones de soldadura razonablementebuenas y al mismo tiempo disminuirá el efectode la variable más potente sobre laspropiedades, principalmente, la temperatura deinterpaso.

Desde 1964 se introdujo un nuevoprocedimiento de soldadura relativo al controlde la temperatura de interpaso en lugar del dela temperatura de intercapa y enfriamiento alaire, en vez de los tradicionales “cinco minutosen agua hirviendo”. Las razones de estoscambios fueron como sigue:

a) Para ser congruentes con losprocedimientos de soldadura incluidos enlas especificaciones de electrodosrevestidos para soldadura de arco-metálicoprotegido con gas y los electrodos parasoldadura de arco-sumergido.

b) Los procedimientos empleados para hacerplacas de prueba con equipo de soldadura,automática, la convierten en impracticablee incómoda si las placas de prueba sequitaran de la posición donde se sueldanpara sumergirlas en agua hirviendo.

c) Es posible una comparación directa entrelas propiedades mecánicas de lassoldaduras obtenidas, usando diferentesprocesos, esto es, soldadura manual dearco-metálico protegido, soldadura de arcometálico protegido con gas, y soldadura dearco-sumergido.

d) Para eliminar todas las posibilidades deadición inadvertida de hidrógeno en lasoldadura, lo cual puede ocurrir con latécnica de agua hirviendo.

e) Para hacer procedimientos de soldaduracon placas de prueba más congruentes conlas prácticas industriales comunes.

Deberá reconocerse, sin embargo, que lasprácticas de producción pueden inducir atemperaturas de interpaso que van desde elsubenfriamiento hasta muchos cientos degrados, y que no puede elegirse algunatemperatura para pruebas representativas detodas las condiciones de producción. Laspropiedades de las soldaduras de producciónpueden variar, por consiguiente, según lascondiciones particulares de la soldadura, y nopueden duplicar ni aún aproximarse a losvalores de lista, prescritos para pruebas desoldaduras. Por ejemplo, la ductilidad de losfiletes de un solo paso o soldadura en placapesada hechos en exteriores, con clima frío,puede caer hasta un poco más de la mitad delas cifras listadas y normalmente obtenidas.Esto no indica que los electrodos o lassoldaduras sean inferiores a lo normal, másbien, señala que las condiciones particularesde producción son más severas que lascondiciones de prueba prescritas.

Puede notarse que la Tabla 4 (notas (c) y (d) alpie de la página), proporciona valores másbajos para el límite de fluencia y para laresistencia de tensión, o para ambos, cuando

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se obtienen valores más altos de elongación.Es creíble que esta aproximación es másrealista y se acerca más a los resultadosobtenidos cuando los electrodos se utilizan enla producción.

A5. Envejecimiento.

Otro factor que tiene relación con la ductilidadde los depósitos de soldadura, es el tiempo.Los depósitos diferentes de los electrodos debajo hidrógeno (E7015, E7016 y E7018 YE7028) contienen cantidades significativas dehidrógeno. Este gas escapa gradualmente conel tiempo, la mayor parte en 2 ó 4 semanas ala temperatura de abrigo o en 24 a 48 horas a200 y 220°F. Al escapar el hidrógeno, el límitede fluencia, la resistencia de tensión y laresistencia al impacto permanecenrelativamente sin cambio y la ductilidad delmetal de soldadura aumenta hacia sus valoresinherentes y llega a ser más consistente enpruebas duplicadas. Por ello, para obtener elnivel de ductilidad inherente en pruebas desoldadura, evitar discrepancias en las pruebasy mostrar buenos resultados de servicio, laespecificación exige el envejecimiento de lasbarras de prueba a 200 y 220°F durante 48horas, antes de sujetarlas a la prueba detensión.

Anteriormente, no se especificaban el tiempode envejecimiento permisible ni la temperatura:era práctica común permitir el envejecimientonatural antes de estirar las barras de tensión.Actualmente se hace el envejecimiento, a finde medir las propiedades de las soldaduras demanera rápida, reproducible y especificada.

A6. Clasificación de pruebas.

En adición a la introducción de un nuevoprocedimiento de soldadura, existen nuevasseries de pruebas para clasificación. Loscambios individuales y su relación con laspruebas requeridas anteriormente, son comosigue:

La prueba de doblez guiado fue reemplazadapor una prueba radiográfica, para medir lasanidad del depósito de soldadura. El metal de

soldadura depositado por un electrodo capazde reunir los demás requisitos de estaespecificación, siempre reunirá los requisitosdel doblado guiado considerando que esradiográficamente sano: de ahí que secancelaran los requisitos de prueba de doblez.

La prueba de soldadura de filete reemplazó ala prueba de apariencia de la soldadura defilete como medio para demostrar el uso de unelectrodo. Esta nueva prueba incorporó todoslos requisitos de la prueba de apariencia; porejemplo, contorno y apariencia de la superficiede soldadura, socavado, traslapo, fracturas dela soldadura y tamaño de ésta. En suma,proporciona un método excelente y barato paradeterminar el alcance y la penetración hasta laraíz de la soldadura de filete, que es un factorimportante que contribuye al buen uso de unelectrodo.

Por primera vez se incluyeron en laespecificación los requisitos mínimoobligatorios de resistencia al impacto. Engeneral, todas las clases de electrodoscomprendidas en esta especificación puedendepositar metal de soldadura con suficientebaja temperatura y resistencia a la tenacidad,de acuerdo a la prueba de ranura en latenacidad, de acuerdo a la prueba de ranuraen la mayoría de las aplicaciones. Sin embargoa veces se especifican requisitos al impacto debaja temperatura para aceros, y cuando éstosse sueldan, es recomendable especificardepósitos de soldadura con propiedadescomparables de impacto. Con la inclusión derequisitos mínimos de impacto para ciertasclases de electrodos en la parte obligatoria dela especificación, esta especificación puedeusarse como guía para seleccionar electrodosdonde las propiedades de impacto de bajatemperatura son específicamente requeridaspor el acero. Nótese que los valores son paraprobetas con los valores de corte de ojo. Paraun electrodo dado, puede haber considerablesdiferencias entre los resultados de la pruebade impacto, a menos que se dé particularatención al procedimiento de soldado,preparación de la muestra, temperatura de laprueba, y operación de la máquina de prueba.

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Como se indica en párrafos anteriores, lascaracterísticas de operación y uso en lasvariadas posiciones se miden por las pruebasradiográficas y las de soldadura de filete. Eneste último caso, es necesario obtener unaforma adecuada del filete de soldadura, asícomo la debida fusión en la raíz. Cualquierelectrodo que reúna los requisitos de pruebade la soldadura de filete y que posea laspropiedades mecánicas adecuadas, medidaspor la prueba de tensión del puro metal desoldadura, proporcionará la debida resistenciaal esfuerzo cortante de la soldadura de filete.

A7 Acondicionamiento del electrodo.

En vista de los efectos nocivos que elhidrógeno puede tener en la soldadura, comose indicó, y considerando que una fuentepotencial de este hidrógeno es la humedad enlos revestimientos del electrodo, es necesarioel almacenamiento y tratamiento adecuado delos electrodos, para obtener resultadosóptimos.

Los electrodos se fabrican de manera que elnivel de humedad, compatible con el tipo derevestimiento y la clase de resistencia delelectrodo, se toma en cuenta para lafabricación del revestimiento. Estos electrodos

se empacan normalmente en envasesdiseñados para proporcionar el grado deprotección adecuado para el tipo derevestimiento de que se trate.

Bajo condiciones apropiadas dealmacenamiento (temperatura normal deabrigo, 50% de humedad máxima relativa o enhorno de almacenamiento) los electrodospueden mantenerse por muchos meses. Sinembargo, si los recipientes originales sondañados, se almacenan inadecuadamente, opor alguna razón los electrodos se exponen acondiciones de alta humedad, losrevestimientos de los electrodos puedenabsorberla excesivamente.

Si hay posibilidad de que los electrodos sehayan humedecido excesivamente, puedenrenovarse por horneado, tal como se indica enla Tabla A1. El nuevo horneado se puederequerir también cuando los electrodos de bajohidrógeno, comprados en paquetes selladosno herméticos, se van a usar para soldadurasde aceros endurecibles (de aleación y altocarbono).

Tabla A1. Almacenamiento típico y condiciones de rehorneado para electrodos deacero dulce revestidos para los procesos de soldadura de arco.

Condiciones de almacenamiento.

Clasificación AWS Temperatura normal alabrigo.

Hornos dealmacenamiento

Temperatura derehorneadoa

E6010, E601180°F ± 20°F. 20 a 60% dehumedad relativa

Los proveedores deberán ser consultados para elalmacenamiento y las condiciones de rehorneado.

E6012, E6013E6020, E6027E7014, E7024

80°F ± 20°F. 50% máximode humedad relativa

20 a 40°F superior a latemp. ambiente

275 ± 25°F, 1 hr a esatemperatura.

E7018, E702880°f ± 20°F. 50% máximode humedad relativa

50 a 250°F superior a latemp. Ambiente

650 ± 50°F, 1 hr a esatemperatura

E7015, E7016 80°F ± 20°F. 50% máximode humedad relativa

50 a 250°F superior a latemp. Ambiente

550 ± 50°F, 1 hr a esatemperatura.

a Debido a las diferencias de fabricación, los proveedores de estos electrodos deben ser consultados para las condicionesexactas de rehorneado.

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Los electrodos de bajo hidrógeno (E7015 YE7016) y los de polvo de hierro-bajo-hidrógenoE7018 y E7028) son los tipos más críticos parala absorción de humedad. Estos tipos deelectrodos con revestimiento inorgánico estándiseñados y desarrollados para contener elmínimo (menos de 0.6%) de humedad con susrevestimientos y como tales deben sermanejados con el máximo cuidado.

Deberá tenerse cuidado al rehornearelectrodos del tipo E6010 y E6011, debido aque los revestimientos de estos tipos estándiseñados para tener niveles de humedad de 3a 7% y el secado excesivo puede afectar suoperación sustancialmente. Se debe consultara los proveedores de estos electrodos para lascondiciones exactas de rehorneado.

A8. Núcleo del alambre.

El núcleo del alambre para todos loselectrodos es usualmente un acero con unrevestimiento que tiene una composición tipode 0.10% de carbono; 0.45% de manganeso;0.03% de azufre; 0.02% de fósforo y 0.01% desílice. La composición del metal de soldaduradepositado de todos los electrodos de acerodulce reunirá los límites dados en la Tabla 2.

A9. Revestimientos.

Algunas de las clasificaciones tienencantidades sustanciales de polvo de hierroadicionado a sus revestimientos. El polvo dehierro se funde con el núcleo del alambre y losotros ingredientes de la cubierta; el electrodose funde y se deposita como metal desoldadura, tal como lo hace el núcleo delalambre. Se pueden utilizar altas corrientes, yaque una considerable porción de la energíaeléctrica que pasa a través del electrodo, sirvepara fundir el revestimiento y el polvo de hierroque contiene. El resultado es que loselectrodos con el polvo de hierro en surevestimiento, usualmente tienen rangos másaltos de depósito que sus contrapartesconvencionales.

Debido al espesor del revestimiento y alprofundo hueco producido por el arco, los

electrodos que contienen polvo de hierro en surevestimiento pueden utilizarse muyeficazmente con una técnica de “rastrillo”. Estaconsiste en mantener el revestimiento delelectrodo en contacto con la pieza de trabajo(ambos catetos del filete de soldadura) todo eltiempo, para facilitar el manejo. Sin embargo,la técnica de arco abierto es preferible ensoldadura fuera de posición y algunas veces,para hacer soldaduras en ranura. Las pruebasefectuadas hasta la fecha han sido incapacesde mostrar alguna diferencia significativa enlas propiedades mecánicas de una técnicasobre la otra.

Se han incluido los electrodos E70XX en estaespecificación para reconocer y definir másrealmente los niveles de esfuerzos mayoresobtenibles con muchos de los electrodos depolvo de hierro y bajo hidrógeno, así comopara satisfacer la demanda de la industria paraun electrodo sin aleación de 70,000 lbs/pulg2

de resistencia de tensión mínima. A diferenciade la clasificación E70XX en la especificaciónpara electrodos de baja aleación de acerorevestido para soldadura de arco, estoselectrodos no contienen aleaciones comoresultado de una adición prudente (como sedefine en la Tabla 2). Además, con ellos no senecesita lograr las propiedades mínimas detensión después de retirar el esfuerzo.

La Tabla A2 da los límites de corrientesatisfactorios para la mayoría de las clases deelectrodos. Cuando se usan soldadurasverticales y ascendentes, generalmente seutilizan las corrientes cercanas al límiteinferior.

A10. Calidad radiográfica de soldaduras.

Casi todos los electrodos de acero dulcecubiertos por esta especificación son capacesde producir depósitos de soldadura que reúnenlos requisitos de calidad radiográfica cuandoson depositados en cierta forma y bajo ciertascondiciones. Sin embargo, si se aplicanincorrectamente, se pueden producirsoldaduras no sanas por cualquiera de loselectrodos. Para algunas clasificaciones deelectrodos, los requisitos radiográficos en la

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Tabla 3 no son necesariamente indicativos dela calidad radiográfica promedio que se esperapara usos de producción.

Como regla general y bajo la mayoría de lascondiciones, los electrodos de lasclasificaciones E6010, E6011 y E6020, puedeesperarse que produzcan soldaduras de lamejor calidad radiográfica promedio. Bajociertas condiciones notablemente ensoldaduras largas, y juntas continuas enmiembros relativamente pesados, lasclasificaciones de electrodos de bajo hidrógenoE7015, E7016 y E7018 producirán aún mejoresresultados. De otra manera, al final de lasjuntas, en juntas cortas con muchos finales, enjuntas abiertas, y si se usan para soldar partespequeñas livianas con paredes y formasirregulares, tales como tubos de pequeñodiámetro, los electrodos de bajo hidrógenotienden a producir soldaduras de mala calidadradiográfica. En la soldadura de partespequeñas o de paredes ligeras, los electrodosde la clasificación E6013 usualmente producenla mejor calidad radiográfica. Los electrodosE6027 y E7028 pueden producir tanto unacalidad radiográfica muy buena, comoresultados inferiores, con alguna tendencia aesto último. De todos los tipos, los electrodosE6012 y E7024 generalmente producensoldaduras con las calidades radiográficasmenos favorables.

A11. Detalle de pruebas para electrodosde 3/32, 1/8, 7/32 y 5/16 pulg de diámetro.

Se pueden utilizar los detalles de pruebadados posteriormente para demostrar laspropiedades mecánicas, la sanidad del metalde soldadura depositado y el uso de loselectrodos, por cuanto a su tamaño, para loscuales no son obligatorios en estas pruebas.Estos tamaños de electrodos no se pruebannormalmente para ver si llenan laespecificación, porque las pruebasespecificadas para tamaños adjuntos a éstos,proveen la suficiente evidencia para laconformidad con la especificación, haciéndolasinnecesarias para estos tamaños. Se dan estosdetalles de prueba para que el comprador deelectrodos de estos tamaños, pueda probarlos

a su propia opción y costo. Los resultados deestas pruebas deben estar conforme a losrequisitos estipulados en esta especificación.

Las muestras para el análisis químico debenobtenerse usando los procedimientos deprueba indicados en el inciso (10.4)” AnálisisQuímico”, de esta especificación.

El ensamble de prueba para las pruebasradiográficas, de tensión del puro metal desoldadura y de impacto, puede prepararsecomo se detalla en la Fig. A1. Cuando unaclasificación de electrodo permite su uso concorriente directa o corriente alterna, decualquier polaridad, el electrodo debe probarsetanto bajo C.D.. como en C.A., con la mismapolaridad. La corriente directa, con polaridaddirecta únicamente, puede usarse donde sepermiten la C.D. y ambas polaridades para unaclasificación de electrodo. el ensamble deprueba debe prepararse esencialmente deacuerdo con el inciso (10.5). “PruebaRadiográfica”, excepto que la secuencia depaso que se use deberá estar de acuerdo conlo mostrado en la Tabla de la Fig. A1. Lasprobetas de prueba deben de obtenerse comose detalla en la Fig. A1 y la prueba debeefectuarse como lo indica esta especificación.Las probetas de impacto deben prepararse deacuerdo con la Fig. 6, de esta especificación.La probeta de tensión deberá disponerse deacuerdo con la Fig. A2.

Los ensambles de prueba para la prueba de lasoldadura de filete, tal como se muestra en laFig. 7, pueden prepararse como se detalla enla Tabla A3 para cada tamaño y posición desoldadura. Cuando una clasificación deelectrodo permite su uso con C.A. o C.D.,cualquier polaridad, el electrodo debe probarseen ambas C.A. Y C.D. y la misma polaridad. Lacorriente directa y solamente la polaridadpositiva pueden utilizarse donde laclasificación del electrodo permite la C.D. ycualquier polaridad. El ensamble debe serpreparado y probado de acuerdo con el inciso(10.8) “Pruebas de soldadura de Filete”, deesta especificación.

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A12. Descripción y uso propuesto paraelectrodos.

A12.1. Electrodos E6010.

Los electrodos de clasificación E6010 estándiseñados para producir las mejorespropiedades mecánicas compatibles conbuenas características de uso en todas lasposiciones de soldadura. Se caracterizan poruna penetración profunda, plena fuerza, arco-tipo-aspersión rápidamente removible,delgado, escoria frágil, que parece no cubrircompletamente el depósito. Los filetes desoldadura son usualmente planos en su figuray tienen más bien acabado burdo de ondaespaciada irregularmente. Los revestimientosson altos en celulosa, usualmente excede el30% de su peso. Los otros materialesgeneralmente usados en el revestimientoincluyen dióxido de titanio, varios tipos demagnesio o silicatos de aluminio, desoxidantesmetálicos, tales como ferromanganeso, ysilicato sódico líquido. Debido a la composicióndel revestimiento, estos electrodos seclasifican normalmente como del tipo decelulosa al alto sodio.

Estos electrodos (ó E6011) se recomiendanpara todas las posiciones de trabajo donde lacalidad del depósito es de gran importancia,particularmente en las aplicaciones de pasosmúltiples en las posiciones vertical y desobrecabeza, donde deben cumplirse losrequisitos radiográficos.

La mayoría de las aplicaciones para estoselectrodos son en acero dulce. Sin embargo,se han empleado con ventaja en placasgalvanizadas y en algunos aceros de bajaaleación. Las aplicaciones tipo incluyenconstrucción de barcos, estructuras tales,como edificios y puentes, tanques dealmacenamiento, tuberías y accesorios pararecipientes a presión. Ya que las aplicacionesson tan variadas, no es práctico discutirlasindividualmente. Los tamaños mayores de 3/16de pulg generalmente no se usan en todas lasposiciones.

Por lo general, las corrientes máximas quepueden utilizarse con los tamaños másgrandes de estos electrodos son algolimitadas, si se comparan con otrasclasificaciones, debido a la alta pérdida porchisporroteo que causan los altos amperajes.

A12.2 Electrodos E6011.

La clasificación de electrodos E6011 estádiseñada para duplicar las características deuso y las propiedades mecánicas de laclasificación E6010, usando corriente alternacomo suministro de energía. Aunque tambiénse puede usar con C.D. y polaridad invertida,habrá una pérdida en sus características deuso, que se notará cuando se compare con loselectrodos E6010. La penetración, acción dearco, escoria, y la apariencia del filete de lasoldadura son muy similares a los de loselectrodos con clasificación E6010.

Los revestimientos son también altos encelulosa y son designados como del tipo decelulosa al alto potasio. En adición a los otrosingredientes usualmente encontrados en losrevestimientos de los electrodos E6010,generalmente se presentan pequeñascantidades de calcio y potasio.

Como en los electrodos E6010, los tamañosmás grandes de 3/16” no se utilizangeneralmente en todas los posiciones. Lacorriente y límite de voltaje usualmenterecomendados son idénticos a los de loselectrodos E6010. Como en el caso de loselectrodos E6010, las altas corrientes dan porresultado una alta pérdida por chisporroteo.

Normalmente, la ductilidad, la resistencia detensión y el límite de fluencia, son más altosque los obtenidos con los electrodos E6010.

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Tabla A2. Limites típicos de corrientes, en amperes, para electrodos.

Diámetrodel

electrodo,pulg,

E6010 YE6011

E6012 E6013 E6020 E6027 E7014 E7015 YE7016

E7018 E7024 YE7028

1/16 … 20 a 40 20 a 40 … … … … … …

5/64 … 25 a 60 25 a 60 … … … … … …

3/32 40 a 80 35 a 85 45 a 90 … … 80 a 125 65 a 110 70 a 100 100 a 145ª

1/8 75 a 125 80 a 140 80 a 130 100 a 150 125 a 185 110 a 160 100 a 150 115 a 165 140 a 190

5/32 110 a 170 110 a 190 105 a 180 130 a 190 160 a 240 150 a 210 140 a 200 150 a 226 180 a 250

3/16 140 a 215 140 a 240 150 a 230 175 a 250 210 a 300 200 a 275 180 a 255 200 a 275 230 a 305

7/32 170 a 250 200 a 320 210 a 300 225 a 310 250 a 350 260 a 340 240 a 320 260 a 340 275 a 365

¼ 210 a 320 250 a 400 250 a 350 275 a 375 300 a 420 330 a 415 300 a 390 315 a 400 335 a 430

5/16 275 a 425 300 a 500 320 a 430 340 a 450 375 a 475 390 a 500 375 a 475 375 a 470 400 a 525ª

ª Estos valores no se aplican a la clasificación E7028.

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a) Ver Fig. 7; también ver equivalentes métricos.b) En el caso que el extremo del depósito de soldadura hecho con el primer electrodo esté más cerca que 4 pulg del extremo de la

placa de prueba, se pueden emplear un apéndice de iniciación o una placa más larga de prueba.c) Cuando se usen electrodos de 14”, la mínima longitud debe ser de 12”; cuando se utilicen electrodos de 18”, la mínima longitud

debe ser de 18”.d) Solamente la clase E7024; e) Solamente las clases E6027 y E7024.e) Cuando se usen electrodos de 12”, la mínima longitud debe ser de 10”; cuando se utilicen electrodos de 14”, la mínima longitud

debe ser de 12”.

Tabla A3. Preparación de ensambles de prueba para soldadura de filete.

Clasificación AWS Tamaño del electrodo Espesor (T) Anchura mínima Longitudb mínima (L) Posición de lasoldadura

Tamaño de lasoldadura de filete en

pulg.

E6010 y E6011

3/321/8

7/325/16

1/83/16

½½

3333

1012

12 ó 18c

18

V y OHV y OH

HH

5/32 máx3/16 máx¼ mín.¼ mín.

E6012 y E60111/16, 5/64

3/321/8

7/32

1/81/8

3/16½

3333

61012

12ó 18 c

V y OHV y OHV y OH

H

1/8 máx1/8 máx

3/16 máx¼ mín.

E70143/321/8

7/32

1/83/163/8

333

1214

12 ó 18 c

V y OHV y OH

H

5/32 máx3/16 máx¼ mín.

E7015 y E70163/321/8

7/325/16

1/8¼½½

3333

1012

12 ö 18 c

18

V y OHV y OH

HH

5/32 máx3/16 máx¼ mín.

5/16 mín

E70183/321/8

7/325/16

1/8¼½½

3333

10 ó 12f

1212 ó 18 c

18

V y OHV y OH

HH

3/16 máx¼ máx.¼ mín.

5/16 mín

E60201/8

7/325/16

¼½½

3333

121818

HHH

1/8 máx.¼ mín.

5/16 mín

E6027, E7024 Y E70283/32d

1/87/325/16e

¼¼½½

3333

10121818

HHHH

5/32 min.5/32 min.¼ mín.

5/16 mín..

Tamaño de placa, en pulgª

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ELECTRODOS DE ACERO DULCE CON REVESTIMIENTO, PARASOLDADURA DE ARCO, RECOMENCIONES DE USO.

A12.3. Electrodos E6012.

Los electrodos de la clasificación E6012 estáncaracterizados por penetración media, un tipode arco débil, poco chisporroteo y escoriadensa, que cubre completamente al depósito.Los revestimientos son altos en titanio,usualmente exceden al 35% en peso, lo cualjustifica que para estos revestimientosgeneralmente sean asignados al tipo de titanioo rutilio. En suma, los revestimientosusualmente contienen varios materialessilicosos, tales como feldespato y arcilla,pequeñas cantidades de celulosa,ferromanganeso y silicato de sodio comoaglutinante. Pueden usarse también pequeñascantidades de compuestos de calcio paraproducir características satisfactorias de arcoen polaridad positiva. Las soldaduras de unsolo paso pueden cumplir los requisitosradiográficos, mientras que en las soldadurasde multipaso son insuficientes.

Por lo general, los filetes de soldadura tiendena ser convexos en su figura, con una ondasuave y pareja en la posición vertical, la cual sevuelve más suave y más uniforme cuando seaumenta el tamaño de la soldadura.Ordinariamente, debe hacerse un filete detamaño más grande en las posiciones vertical ysobrecabeza; que con electrodos de laclasificaciones E6010 y E6011 del mismodiámetro, si es que se van a obtener buenafusión y figura.

Aunque los electrodos E6012 estánconsiderados como electrodos para todas lasposiciones, se usan muchas toneladas de ellosen las posiciones plana y horizontal más que enla vertical y sobrecabeza. Se recomiendanespecialmente para un solo paso, altavelocidad, altas corrientes y soldaduras de filetehorizontal. Su facilidad de manejo, buenaapariencia del filete de soldadura, aptitud parasoportar altas corrientes y para cubrir huecosbajo condiciones de mala colocación, los hacenmuy apropiados para este tipo de trabajo.Cuando se usan para soldaduras vertical ysobrecabeza, el tamaño del electrodo es

frecuentemente un tamaño menor, que si sehubiera usado un electrodo E6010 ó E6011.

Estos electrodos se han empleado con ventajaen muchos aceros baja aleación,particularmente de las variedades de altocarbono. Esto se debe probablemente a que lapenetración obtenida, aunque adecuada, deninguna manera es la que se obtiene con lasclasificaciones E6010 ó E6011. Comoresultado, la recolección de ingredientes dealeación no es tan grande, lo cualindudablemente tiene un efecto benéfico desdeel punto de vista de la fractura.

El metal de la soldadura depositado por estoselectrodos es más bajo en ductilidad y más altoen primer límite de fluencia que el metal desoldadura de cualquiera de las clasificacionesde electrodos E6010 ó E6011.

A12.4. Electrodos 6013.

Los electrodos de la clasificación E6013,aunque muy similares a los E6012, tienengrandes diferencias. La remoción de la escoriaes un poco mejor y el arco puede establecersey mantenerse con más rapidez particularmenteen el caso de diámetros pequeños (1/16, 5/64y 3/32 pulg), lo que permite una operaciónsatisfactoria con voltaje menor de circuitoabierto. Originalmente, los electrodos fuerondiseñados específicamente para trabajos enláminas ligeras, sin embargo, los diámetrosmayores se utilizan en muchas aplicaciones,previamente soldadas con electrodos de laclasificación E6012. Con estos electrodos seobtiene menos penetración que con los declasificación E6012.

Los revestimientos usados son muy similares alos empleados con electrodos E6012, quecontienen rutilio, materiales silicosos, celulosa,ferromanganeso y líquidos de ligazón desilicatos. Una importante diferencia es que losmateriales fácilmente ionizables estánincorporados en los revestimientos, lo cualpermite establecer y mantener un arco concorriente alterna, bajas corrientes de soldaduray bajos voltajes de circuito abierto.

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Los electrodos E6013, son similares a loselectrodos E6012 en cuanto a operación yapariencia del depósito; la acción del arcotiende a ser más suave, la superficie del cordónes más suave, con onda más fina. Lasdiferentes marcas de electrodos E6013 tienencaracterísticas variadas. Algunos de esoselectrodos se recomiendan para aplicacionesen lámina donde se aprovecha su aptitud parasoldar satisfactoriamente en la posición verticalde arriba hacia abajo. Otros, con una escoriamás fluída, reemplazan en parte, a loselectrodos E6012 para filetes de soldadurahorizontal y otras soldaduras de propósitogeneral. Más que el contorno convexo,característica de las clasificación E6012, estoselectrodos producen una soldadura de fileteplana semejante a la de los electrodos declasificación E6020. También se emplean parahacer soldadura de ranura. Debido a su formacóncava, la escoria es fácilmente removible. Enresumen, el metal de soldadura esdefinitivamente mas libre de escoria einclusiones de óxido que el metal de soldadurade la clasificación E6012 y la calidadradiográfica es mejor. En efecto, la calidadradiográfica de soldaduras hechas condiámetros menores de electrodos declasificación E6013, a menudo llena losrequisitos y Grado 1 de esta especificación.

Ordinariamente no pueden utilizar altascorrientes para la soldadura con los electrodosde la clasificación E6012. Cuando se suelde enlas posiciones vertical y sobrecabeza, lacorriente y el voltaje serán muy similares.

A12.5. Electrodos E7014.

Los electrodos de clasificación E7014, tienenrevestimiento de material semejante al de loselectrodos E6012 y E6013 con la adición depolvo de hierro. La cantidad de revestimiento yel porcentaje de polvo de hierro son usualmentemenores que los de los electrodos E7024.

Las características de los electrodos E7014 sonuna transición entre los electrodos E6013 yE7024. El límite de depósito es más alto que elde los electrodos E6013, pero no lo es tanto

como el obtenido con electrodos E7024. Lacantidad y características de la escoriapermiten que el electrodo E7014 se use entodas las posiciones. Son más versátiles quelos electrodos E7024, pero no tanto como losE6012 y E6013.

Los electrodos E7014 son recomendables parasoldar aceros dulces y de baja aleación. Loscordones típicos de soldaduras son suaves, conondas finas. La figura del cordón de soldaduratiende a ser plana y un poco convexa. Laescoria es fácilmente removible,autolimpiándose en muchos casos.

Las corrientes usadas de electrodos E7014 sonmás altas que las de los electrodos E6012 yE6013.

A12.6. Electrodos E7015.

Los electrodos de clasificación E7015 soncomúnmente conocidos como electrodos debajo hidrógeno y se utilizan con polaridadinvertida y corriente directa. Tienenrevestimientos altos en cal y otros ingredientes,con bajo contenido de hidrógeno, lo cual formauna escoria alcalina. Fueron desarrollados parasoldar aceros de aleación de alto carbono, altaresistencia, por que los electrodos que no sonde bajo hidrógeno, producen los fenómenosconocidos como fractura de capa inferior. Estasfracturas ocurren en el metal base, justamentebajo de la soldadura y los causa el hidrógenoatmosférico absorbido por el arco. Laeliminación de hidrógeno y la consecuentefractura, permite el soldado de “aceros difícilesde soldar" con menos precalentamiento que elrequerido para electrodos no bajos enhidrógeno, y presenta mejores condiciones desoldado. Aunque estas fracturas no ocurren enaceros dulces pueden suceder si se emplea unelectrodo no bajo en hidrógeno en aceros dealta tensión.

Otro uso para los electrodos de clasificaciónE7015 es el soldado de aceros de alto azufre.Los depósitos de los electrodos de no bajohidrógeno en estos aceros (los cualescontienen 0.10 a 0.25% de azufre) son

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“altamente porosos”. Se pueden utilizarelectrodos de clasificación E7015 para soldaresos aceros con menos dificultad.

Su arco es moderadamente penetrante, suescoria es pesada, frágil y fácilmente removibley el metal depositado descansa en un cordónplano o ligeramente convexo.

Los electrodos E7015, incluyendo hasta el de5/32 pulg de diámetro, se emplean en todas lasposiciones. Los diámetros mayores se empleanpara soldadura de filete en las posicioneshorizontal y plana.

Por lo general, las corrientes usadas con esoselectrodos son más altas que lasrecomendadas para electrodos E6010 delmismo diámetro. Para obtener mejoresresultados se recomienda que el arco semantenga tan corto como sea posible en todaslas posiciones de soldado. La tendenciareducida a las fracturas y la calidad de losdepósitos como soldadura de estos electrodos,deben reducir la necesidad de precalentamientoy post-calentamiento de las soldaduras,logrando así mejores condiciones de soldado.

Estos electrodos fueron originalmentedesarrollados para el soldado de acerosendurecidos, en adición a su uso en aceros dealeación, de alto carbón y de alto azufre; se hanencontrado apropiados en hierro maleable,aceros de resorte y en el lado de acero dulce alas placas de cubierta integral. Estos electrodosson comúnmente usados para hacer pequeñassoldaduras en secciones pesadas, ya que sonmenos susceptibles de fracturarse que loselectrodos de no bajo hidrógeno. También sehan usado extensamente en el soldado deaceros destinados a esmaltarse y en todos loscontienen selenio.

A12.7 Electrodos E7016.

Los electrodos de clasificación E7016, tienetodas las características de los electrodosE7015. Los núcleos del alambre y losrevestimientos son muy similares, excepto porel uso de una cierta cantidad de silicato de

potasio u otras sales potásicas en losrevestimientos de los electrodos E7016, parafacilitar su empleo con C.A. Todo lo dicho delos electrodos E7015 se aplica igualmente a loselectrodos E7016.

A12.8. Electrodos E7018.

Los electrodos de clasificación E7018, tienenrevestimientos con altos porcentajes de polvohierro combinado con ingredientes de bajohidrógeno, semejantes a los comúnmenteusados en los electrodos E7015 y E7016. Comouna regla, los revestimientos de esoselectrodos son ligeramente más gruesos quelos que tienen los E7015 y E7016. El polvo dehierro en los revestimientos se encuentrausualmente entre 25 y 40% del peso delrevestimiento.

Esos elementos de bajo hidrógeno puedenutilizarse con ambas C.A. y C.D. y polaridadinvertida. Están diseñados para la mismaaplicación de los electrodos E7015. Como soncomunes con los electrodos de bajo hidrógeno,debe mantenerse todo el tiempo un arco corto.

Además de emplearse para aceros dulces, loselectrodos E7018, son apropiados parasoldaduras de filete en aceros de aleación, dealto carbono y de alto esfuerzo. La soldadurade filete hecha en las posiciones horizontal yplana, es de figura ligeramente convexa, conuna suave y fina superficie ondulada. Loselectrodos se caracterizan por su uniformidad,por un arco suave, muy poco chisporroteo ybaja penetración. Pueden utilizarse a altasvelocidades lineales.

A12.9. Electrodos E6020.

Los electrodos de la clasificación E6020 quetienen un alto contenido de óxido de hierro, conrevestimiento tipo de sodio, están diseñadospara producir soldadura de filete horizontal,plana o ligeramente cóncava, con C.A. o C.D. ypolaridad positiva y deben producir resultadossatisfactorios en cordones y soldadura deranuras en la posición plana, con C.A. o C.D.,de cualquier polaridad. Se caracterizan por un

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arco tipo de aspersión y una escoria pesada yporosa a cada lado, que cubre completamenteel depósito y se puede remover con facilidad.

Cuando se emplean corrientes y técnicas desoldado normal, la penetración se consideramediana; sin embargo, estos electrodos soncapaces de operar satisfactoriamente con altascorrientes, lo cual resulta en una penetraciónprofunda, particularmente cuando se utilizadicha técnica, como en la soldadura de fileteprofunda. De todas las clasificaciones deelectrodos, ésta generalmente se considera lamejor, por su procedimiento especializado.

Estos son esencialmente electrodos conrevestimiento normal, que tienen altosporcentajes de óxido de hierro, componentes demanganeso y sílice en toda la longitud de susrevestimientos, además de suficientedesoxidante para dar un depósito de lacomposición deseada. La cubierta de escoria estan extensa y la reacción escoria-metal de talnaturaleza, que los electrodos normalmente nodependen de la protección con gas. Losrevestimientos son tales que por lo generalproducen óxidos de hierro y de manganeso, oescoria de sílice. Pueden presentarse otroselementos, como aluminio, magnesio o sodio,que modifican la escoria. El ferromanganeso seusa como principal desoxidante y el silicato desodio, como ligador. Los contenidos de óxidobásico, sílice ácida, silicatos, y desoxidantes,deben ser cuidadosamente controlados, parauna operación satisfactoria y producir un buenmetal de soldadura.

La soldadura de filete tiende a tener una figuraplana o cóncova y una onda suave y pareja. Enmuchos casos la superficie del depósito tienehoyuelos. Entre más estrecha es la abertura enla cual se deposita el metal, mayor es latendencia formar hoyuelos. Debe esperarse queéstos aparezcan prácticamente en todos loscasos, en los primeros pasos de las soldadurasde ranuras profundas. Cuando la soldaduraestá por completarse, esta tendenciadisminuye. Muchos han notado el hecho de queel uso de C.A., tiende a promover estacondición de formar hoyuelos, muchos más que

el uso de C.D. No se asocian defectosmecánicos o físicos indeseables a estascondiciones de superficie.

Por lo común, estos electrodos se recomiendanpara soldadura de filete horizontal y soldadurasen posición plana, que deben cumplirrequerimientos radiográficos. Es posibleobtener altas velocidades de depósito de esassoldaduras en placas pesadas. Generalmente,estos electrodos no se utilizan en seccionesdelgadas, debido al aumento de arrugasresultantes del uso de altas corrientes.

Cuando se hacen soldaduras de filetehorizontal con la técnica convencional, sedeberán emplear valores de corriente cercanosal límite inferior del nivel indicado, si elsocavado se lleva a un mínimo. Si se utiliza latécnica de soldadura de filete profundo, se usanaltas corrientes.

Las aplicaciones incluyen recipientes a presión,bases para máquinas pesadas y partesestructurales, en donde el espesor de lasección lo permite.

A12.10. Electrodos E7024.

Los electrodos de clasificación E7024, tienenrevestimientos que contienen altos porcentajesde polvo de hierro, en combinación coningredientes similares a los comúnmenteusados en electrodos E6012 y E6013. Comouna regla, los revestimientos de los electrodosE7024 son muy pesados, y por lo generalconstituyen el 50% del peso del revestimientodel electrodo.

Los electrodos E7024 son recomendables parahacer soldaduras de filete en acero dulce. Lassoldaduras son de figura ligeramente convexa,con una superficie muy lisa y con ondulacionesextremadamente finas. Estos electrodos secaracterizan por su uniformidad, por un arcosuave muy poco chisporroteo y bajapenetración. Pueden utilizarse a alta velocidadlineal.

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Esta clasificación opera con C.A. o C.D. decualquier polaridad. Los electrodos E7024aunque por lo general se usan en acerosdulces, también producen soldadurassatisfactorias en muchos aceros de baja y demedia aleación y de alto carbono.

A12.11 Electrodos E6027.

Los electrodos de clasificación E6027 tienenrevestimientos que contienen un alto porcentajede polvo de hierro en combinación coningredientes similares a los encontradoscomúnmente en electrodos E6020. Como unaregla, los revestimientos en los electrodosE6027 son muy pesados, normalmente el 50%del peso del revestimiento del electrodo.

Los electrodos E6027, están diseñados paraproducir cordones satisfactorios de soldadurasen ranuras, en las posición plana con C.A. yC.D. de cualquier polaridad. Produciránsoldaduras de filete horizontales, planas oligeramente cóncavas con C.A. O C.D. depolaridad positiva.

Esta clasificación tiene una transferencia demetal tipo aspersión y deposita metal a altasvelocidades lineales. La penetración es media yla pérdida por chisporroteo es muy baja. Losrevestimientos de estos electrodos producenuna escoria pesada y porosa a cada lado, lacual cubre el depósito de soldadura, esbastante frágil y fácil de remover.

Las soldaduras producidas con electrodosE6027, tienen una figura plana o ligeramentecóncava con una onda suave y fina y con buenlavado de metal a los lados de junta. El metalsoldado es capaz de variar en la calidadradiográfica y ser un poco inferior a la de loselectrodos E6020. Pueden usarse altascorrientes; sin embargo, se emplea unaporción considerable de la energía eléctrica quepasa a través de los electrodos para fundir elrevestimiento y el polvo de hierro quecontienen. Estos electrodos son muyapropiados para soldar seccionesmedianamente gruesas.

A12.12. Electrodos E7028.

Los electrodos de la clasificación E7028, son enmuchos aspectos muy parecidos a loselectrodos E7018. Los electrodos E7028,difieren de los electrodos E7018 en lossiguientes aspectos:

a) Los electrodos E7028, son para todaposición, ya que los electrodos E7018, sonapropiados solamente para filete horizontaly posición plana de soldadura.

b) Los revestimientos de los electrodosE7028, son mucho más gruesos que los delos electrodos E7018; los revestimientos delos electrodos E7028 representanaproximadamente el 50% del peso delelectrodo. El contenido de hierro delrevestimiento de los electrodos E7028, esmayor que el contenido correspondiente aldel electrodo E7018. Como consecuencia,sobre filete horizontal y posición plana desoldadura, los electrodos E7028proporcionan un depósito mayor que el delos electrodos E7018 para cualquier tamañodado de electrodo. El polvo de hierrocontenido en los revestimientos de loselectrodos E7028, representa cerca del50% del peso del revestimiento delelectrodo.

c) Los electrodos E7028, tienen unatransferencia tipo aspersión, mientras quelos electrodos E7018, tienen unatransferencia tipo globular

d) La relación del peso del metal desoldadura, al del núcleo del alambreconsumido, es alrededor de 1.05 mínimopara los electrodos E7018 y alrededor de1.30 mínimo para los electrodos E7028.Además de dichas diferencias, se hanmencionado las relativas a los electrodosE7018, aplicadas igualmente a loselectrodos E7028.

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EQUIVALENCIAS METRICASa

Pulg. Mm Pulg Mm Pulg. mm

0.001 0.03 7/32 5.6 2 1/2 63.5

0.002 0.05 ¼ 6.4 3 76.2

0.005 0.13 9/32 7.1 4 102.

0.01 0.3 5/16 8.0 4 ¼ 108.

1/64 0.4 0.315 8.0 5 127.

1/32 0.8 11/32 8.7 5 ½ 140.

3/64 1.2 3/8 9.5 6 152.

1/16 1.6 0.394 10.0 7 179.

5/64 2.0 ½ 12.7 8 203.

3/32 2.4 ¾ 19.1 9 229.

0.1 2.5 1 25.4 10 254.

7/64 2.8 1 ¼ 31.8 11 280.

1/8 3.2 1 ½ 38.1 12 305.

9/64 3.6 2 50.8 14 356.

5/32 4.0 2.165 56.0 18 457.

3/16 4.8 2 ¼ 57.2

lb/pulg2 kgf/mm2

1000 0.7

48,000 33.7

50,000 35.2

53,000 37.3

55,000 38.7

58,000 40.8

60,000 42.2

62,000 43.6

65,000 45.7

67,000 47.1

70,000 49.2

72,000 50.6

pies/lb kgf/m

15 2.07

20 2.77

FAHRENHEIT A CELSIUS

GradosF

GradosC

GradosF

GradosF

GradosF

GradosC

-20 -29 ± 3 ± 1.67 20 11.1

0 -17.8 ± 20 ± 11.1 200 111.1

65 18.3 ± 25 ± 13.9

80 26.7 ± 50 ± 27.8

200 93

220 104

275 135

300 149

500 260

a Factores de conversión: Pulg x 25.4 = mm lb/pulg2 x 0.00070307 = kgf/mm2

pies-lb x 0.13826 = kgf-m (grados F-32) 5/9 = grados C

550 288

650 343

700 371

.