Proceso de Soldadura 01 Freddy Osinaga Esab 1227724625208636 8

Electrodos Revestidos

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Soldadura Manual con Electrodos Revestidos

Productos & ServiciosProductos & Servicios

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Proceso de Soldadura ManualDirección de Avance

Arco

Protección Gaseosa

Gotas metálicas Transferidas

Electrodo Revestido

Alambre ElectrodoCordón de

soldadura & Escoria

Baño de FusiónProceso SMAW


Aceros al Carbono y Baja Aleación

Condiciones Básicas de Selección

Las propiedades mecánicas del metal depositado deben ser compatibles con el metal base de menor resistencia presente en la junta a soldar

Verificar si se requiere acotar algún elemento químico en la composición del metal de aporte o controlar el calor aportado, según las condiciones de servicio actuantes en la construcción soldada

Verificar si es necesario el precalentamiento.Esto ocurre cuandoel Ceq >0,25% y/o el espesor > 1/2”.También cuando la junta estécon restricción de movimientos o nos encontremos con aceros de mediano /alto carbono o baja aleación y alta resistencia

Soldadura Manual con Electrodos RevestidosVentajas del Proceso

Baja inversión inicial

Arco autoprotegido ( Portátil & para Trabajos«in situ»)

Soldadura en toda posición

Versatilidad (Electrodos disponibles para una amplia gama de materiales ferrosos y no-ferrosos)

Diversos grupos de electrodos según los requerimientos de la junta a soldar ,para unión y recargue resistente al desgaste

Soldadura Manual con Electrodos RevestidosLimitaciones del Proceso

Baja eficiencia o rendimiento (65-75%)

Soldador entrenado y calificado

Proceso discontinuo

Corriente de soldadura limitada (limita el aporte Kg/h)

Requiere remoción de Escoria

Defectos en «arranque y parada»

Absorción de humedad


Aceros al Carbono & Baja Aleación

Para seleccionar el mejor electrodo que provea el máximo rendimiento,se recomienda basar la elección enlos requerimientos de la junta a soldar

Aceros al CarbonoRequerimientos de la junta a soldar

Alta Penetración y soldadura en posición

Alta Tasa de deposición y Alta velocidad en posición plana y filete horizontal

Soldadura en cualquier posición , buenaterminación y mediana penetración

Excelente propiedades mecánicas,Bajo hidrógeno,alta tasa de deposición,aceros de mediano y alto carbono,aún en gruesos espesores y juntas empotradas

Clasificación AWS A5.1 / A5.5

E X0XX -XXDesigna comp.Química de metal depositado (Tabla 2)

Utilización del electrodo (AC/DC) (Tabla 1)

Posición de soldadura :

1 . Toda Posición (P,V,H,SC)

2 . Plana y Horizontal

3 . Solo Plana

Mínimo UTS x 10.000 Psi

Indica Electrodo

( Ej.: E 7018 )

A5.1 Electrodos Revestidos para Aceros al Carbono

Utilización: Utilización: ArcoArco Revestimiento Polvo de FeRevestimiento Polvo de Fe

60106010 DCEPDCEP enérgicoenérgico Celulosa Celulosa -- SS 00--10%10%

1111 AC/DCEPAC/DCEP enérgicoenérgico Celulosa Celulosa -- PP 0 0

1212 AC/DCENAC/DCEN MedianoMediano Rutilo Rutilo -- SS 00--10 %10 %

13 AC/DCEP or N13 AC/DCEP or N SuaveSuave Rutilo Rutilo –– P P 00--10 %10 %

7014 AC/DCEP or N7014 AC/DCEP or N SuaveSuave Rutilo Rutilo -- IPIP 2525--40 %40 %

1515 DCEPDCEP MedianoMediano Bajo Hid. Bajo Hid. -- SS 00

1616 AC/DCEPAC/DCEP MedianoMediano Bajo Hid. Bajo Hid. -- PP 00

70187018 AC/DCEPAC/DCEP MedianoMediano Bajo Hid. Bajo Hid. -- IPIP 2525--40%40%

20 AC/DCEP or N20 AC/DCEP or N MedianoMediano Oxido Fe Oxido Fe -- SS 00

24 AC/DCEP or N24 AC/DCEP or N SuaveSuave Rutilo Rutilo -- IPIP 50%50%

27 AC/DCEP or N27 AC/DCEP or N MedianoMediano Oxido Fe Oxido Fe -- IPIP 50%50%

2828 AC/DCEPAC/DCEP MedianoMediano Bajo Hid. Bajo Hid. -- IPIP 50%50%(S) Sodio, (P) Potasio, (IP) Polvo de Fe

Tabla 1(S) Sodio, (P) Potasio, (IP) Polvo de Fe

Aceros al Carbono - Clasificación AWSElectrodos revestidos para Aceros de Baja Aleación AWS A5.5

Tabla 2

Resistentes a la Resistentes a la IntemperieIntemperie

De uso militarDe uso militarSin requisitos de Sin requisitos de Composición QuímicaComposición Química

MMM1M1

W1W1M2M2

Mn Mn -- MoMoNiNi--MoMoNiNiCr Cr --MoMoMOMO

GG

D1D1D2D2D3D3

NM1NM1C1C1--C1LC1LC2C2--C2LC2LC3C3--C3LC3L

C4C4C5LC5L

B1 B6B1 B6--B6LB6LB2B2--B2L B7B2L B7--B7LB7LB3B3--B3L B8B3L B8B4 B8L B4 B8L B5 B9 B5 B9

A 1A 1

Tipos de Aceros AleadosTipos de Aceros Aleados

Soldadura de los Aceros Inoxidables Estructuras & Recipientes

Construcción & Mantenimiento

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¿Que es un Acero Inoxidable ?

Basicamente es un acero de alta aleación, principalmente con altos niveles de Cromo (Cr) ,se considera que la aleación es un acero inoxidable a partir de un 11 /12% Cr ,con este porcentaje el material reacciona con el oxígeno formando :

Fe & Cr

Una fina y transparente película de óxido no metálico de cromo muy estable produciendo una pasivación en su superficie,que lo protege de medios corrosivos como: la atmósfera, el agua ó algunas soluciones ácidas o alcalinas

Cromo [ %]

[%]d

e Pé

rdid

a en

Pes

o

Resistencia a la oxidación se incrementa con el aumento de cromo

Acero Inoxidable 48Hs a 1000°C

¿ Bajo que requerimientos se seleccionan los Aceros Inoxidables ?En Construcción & Mantenimiento para cumplir las condiciones de servicio de piezas y componentes que requieran:

Resistencia a la Oxidación

Resistencia al Calor

Resistencia a la Corrosión

Alta Tenacidad para uso Criogénico

Resistencia al Creep

Aceros Inoxidables Vs. Aceros al carbono

La aplicación de calor en los aceros al carbono y de baja aleación, pueden cambiar su estructura metalográfica y consecuentemente sus propiedades, con esa información como guía,se pueden efectuar soldaduras que cumplan con los requerimientos físicos de las uniones soldadas.

Pero cuando consideramos la soldadura de los aceros inoxidables,debemos además tomar precauciones para mantener su resistencia a la corrosión y al calor,así como evitar la suceptibilidad del metal de soldadura a riesgos de fisuración o fragilización en función de su estructura, composición y energía térmica aportada durante todo el proceso [ E(J/cm),precalentamiento, trat.térmicos]

Composición & MicroestructuraLas propiedades mecánicas,resistencia a la corrosión y soldabilidad de estos aceros son determinados por su microestructura; a su vez estas son definidas por su composición química

CC CrCr NiNi OtrosOtros EjemplosEjemplos

AusteníticoAustenítico ..02 02 --.5.5 1616--3030 88--4040 MoMo, Cu, N, Cb, , Cu, N, Cb, Ti Serie 300Ti Serie 300

MartensíticoMartensítico ..0202--1.21.2 1111--1818 00--55 Mo, V, W, CoMo, V, W, Co 410, 420410, 420

FerríticoFerrítico ..0101--.5.5 1616--3030 00--44 Al, Ti, Cb, MoAl, Ti, Cb, Mo 409, 409, 430430

DuplexDuplex ..0101--1.01.0 1818--2828 44--88 MoMo, Cu, W, Mn, N, Cu, W, Mn, N FerraliumFerralium 255255Super DuplexSuper Duplex ZAF 2507 ZAF 2507

Diagrama de los estructuras Básicas de los Aceros Inoxidables en función del Cr & Ni

20

16

12

8

4

Austenítico

Duplex

MartensíticoFerrítico

Cromo y Níquel contribuyen a estabilizar la ferrita y austenita respectivamente

Níq

uel [

%]

4 8 12 16 20 24 28

Cromo [ %]

Aceros Inoxidables Vs. Aceros al carbonoEl comportamiento del acero inoxidable bajo el calor aportado por el arco difiere del comportamiento del acero al carbono y esto se manifiesta porque son fisicamente diferentes:

Coeficiente de Expansión térmica50 % mayor en los Aceros aleados al Cr-Ni

Esto pueda dar origen a grandes tensiones de contracción y en planchas de bajo espesor dar un alto grado de deformación

Resistividad Eléctrica4 a 7 veces mayor que los Aceros al Carbono

Por esta causa los electrodos revestidos se ponen al rojo más facilmente, por lo cual se producen más cortos y utilizan menor corriente de soldadura que sus similares para soldar aceros al carbono o baja aleación

Temperatura de FusiónAcero Inoxidable 1427°C ( 2600°F)Acero al Carbono 1.566°C ( 2850°F)

Procesos de Soldadura & Materiales de Aporte

Electrodo Electrodo RevestidoRevestido

SMAWSMAW

Alambre Alambre MIG MIG

GMAW

GTAW

TIGTIGArco Arco

SumergidoSumergido

SAWSAW

Aceros Inoxidables & Refractarios

Maquinas & EquiposInversoras - TIG - MIG

FCAW - SAW

Alambre Alambre TubularTubular

FCAWFCAW Electrodos

Varillas

Alambres &

Fundentes

Procesos de Soldadura & Materiales de Aporte

Participación promedio de cada proceso en el mercado

SMAW : Electrodo Revestido 62%GMAW : Proceso MIG 20%GTAW : Proceso TIG 8% FCAW : Proceso Alambre Tubular 5%SAW : Proceso Arco Sumergido 5%

En todos ellos, el metal fundido o baño de fusión están protegidos de la oxidación atmosférica mediante escoria o gas activo / inerte o una mezcla de ambos

SMAWElectrodos Revestidos

ElectrodoComposición Aleación

AleaciónAdicional (Mo,otros)L=Bajo Carbono, H=Alto Carbono

E XXX XX X - XX15-DC(+) (T) 16-AC/DC(+) (T)17-AC/DC(+) (T) 25-DC(+) (P&H)

26-SC/DC(+) (P&H)

A5.4

Soldadura de Materiales DisímilesReparación & Mantenimiento


Conarco Conarco 308L/316L308L/316L

AceroAceroInoxidable Inoxidable austeníticoaustenítico

NimangNimangConarco Conarco

E017E017

Conarco Conarco E 017E 017

Ac.de alto Ac.de alto MnMn

Conarco Conarco 309 / 410309 / 410

ConarcoConarco309 / 309 / E017E017

Conarco Conarco 309 / 309M0309 / 309M0

AceroAceroInoxidable Inoxidable MarténsíticoMarténsítico

ConarcoConarcoNi100Ni100

Conarco Conarco Ni100Ni100



H°F°H°F°

ConartenConarten80 / E 10680 / E 106

Conarco Conarco Ni55/100Ni55/100

Conarco E Conarco E 106106



Ac.de alto Ac.de alto carbonocarbono

Conarco Conarco 18/18RH18/18RH

Conarten Conarten 60/8060/80


Conarco Conarco E106E106


Conarco Conarco 309/309Mo309/309Mo

Ac.de Bajo Ac.de Bajo CarbonoCarbono

Ac.de Ac.de Bajo Bajo

CarbonoCarbono

Ac.de alto Ac.de alto carbonocarbono

H°F°H°F°Ac.Inoxidable Ac.Inoxidable MartensíticoMartensítico

Ac.de Ac.de alto Mnalto Mn

Ac.Inoxidable Ac.Inoxidable austeníticoaustenítico

Material Base

Guía Rápida de Selección

Soldadura de Materiales Disímiles

AA

aa

AA

bb

BB

bb

BB

bb

NN

aa

AA

BB

BB

NN

NN

NN

AA

AA

BB

BB

NN

NN

NN

BB

bb

BB

bb

NN

aa

NN

bb

NN

aa

NN

NN

NN

aa

aa

aa

NN

aa

NN

aa

NN

b b

NN

bb

NN

bb

BB

NN

bb

bb

NN

NN

bb

bbaa

aa

aa

bb

bb

bb

aa

aa

bb

bb

aa

aa

NN

aa

NN

aa

NN

aa

NN

aa

NN

bb

NN

bb

NN

aa

NN

aa

NN

aa

C18 C18 A1A1

C18C18C18C18A1A1

C C --1/2Mo1/2Mo

C18C18B1B1

C18 C18 A1A1

C18C18A1A1

1/2Cr 1/2Cr 1/2Mo1/2Mo

C18 C18 B2B2

C18 C18 B2B2

C18 C18 A1A1

C18 C18 A1A1

1 1/4Cr 1 1/4Cr 1/2Mo1/2Mo

C18 C18 B3B3

C18 C18 B3B3

C18 C18 B2B2

C18 C18 A1A1

C 18 C 18 A1A1

2 1/4Cr 2 1/4Cr 1Mo1Mo

304L304LNi3 Ni3 Ni3Ni3Ni3Ni3Ni3Ni3309L309L

309L309LNi3Ni3

AISI 304 / AISI 304 / 304L304L

310310309L309L

310310309L309L

Ni3Ni3Ni3Ni3309L309LNi3Ni3

309L309LNi3Ni3

309L309LNi3Ni3

AISI 310AISI 310

316L316L310310316L316L

308L308L316L316L


309L309LNi3Ni3

309L309LNi3Ni3

AISI 316 / AISI 316 / 316L316L

347347316L316L347347

309L309L347347

308L308L347347


309L309LNi3Ni3

309L309LNi3Ni3

AISI 321/ AISI 321/ 347347

AISI AISI 321/ 321/ 347347

AISI316 AISI316 / 316L/ 316L

AISI AISI 310310

AISI AISI 304 / 304 / 304L304L

2 1/4Cr 2 1/4Cr 1Mo1Mo

1 1/4Cr 1 1/4Cr 1Mo1Mo

1/2Cr 1/2Cr 1/2Mo1/2Mo

C C --1/2Mo1/2Mo

Ac.alAc.alCarbonoCarbono

Material Material BaseBase

aa

NN

309L309LNi3Ni3

Precalentamiento

Código de electrodo

TTP

aabbcc

2020150150200200

Temperatura°CTemperatura°CPrecPrec

*Ni3 = Conarco Nicrofe 3

215215241241------------

1122

------------

550 550 ––650650720720--750750

No requiereNo requiere

AABBNN

Dureza Máx.HBDureza Máx.HBTiempo ( h )Tiempo ( h )Temperatura °CTemperatura °CTTPTTP


Recubrimientos Resistentes al DesgasteReparación & Mantenimiento


Recubrimientos Resistentes al Desgaste

Incrementar la vida en servicio de los componentes con el objetivo de reducir costos de reposición y mantenimiento

Evitar interrupciones largas de servicio y de esta manera minimizar pérdidas de producción

Reducir costos de inversión como consecuencia del incremento de vida útil de los componentes

Electrodos Revestidos para Aceros Comunes & Baja Aleación

Recomendaciones para acondicionamiento de depósitos destinados al almacenaje de electrodos

Temperatura 20ºC más alta que la temperatura ambiente,pero menor a50ºC ó humedad relativa menor a 50%

BásicoBásicoRutílico o BásicoRutílico o BásicoBásicoBásico

E XX15/16/18E XX15/16/18E 3XX/4XXE 3XX/4XXE XXX18E XXX18--XXXX

Temperatura 15ºC más alta que la temperatura ambiente,pero menor a 50ºC ó humedad relativa menor a 60%

Rutílico (Polvo Fe)Rutílico (Polvo Fe)Rutílico (Polvo Fe)Rutílico (Polvo Fe)

E XX14E XX14E XX24E XX24

Temperatura 10ºC más alta que la temperatura ambiente,pero menor a 40ºC

CelulósicoCelulósicoCelulósicoCelulósicoRutílicoRutílicoRutílicoRutílico

E XX10E XX10E XX11E XX11EXX12EXX12EXX13EXX13

TipoClaseAcondicionamiento del depósito

ElectrodoElectrodo

Electrodos Revestidos para Aceros Comunes & Aleados

Recomendaciones para el resecado de electrodos revestidos

Siempre antes de usar,resecar 60 a 120 minutos a 300-400ºC,luego conservar en termo ( 150ºC) hasta el momento de soldar

Aplicaciones críticas Aplicaciones críticas (Aceros con (Aceros con

Rt>600N/mm2)Rt>600N/mm2)

Cuando el electrodo permaneció mas de 2 h. sin protección (Mantenimiento 150ºC),resecar a 350ºC durante 1 ½ hora. No exceder los 400ºC

Donde se requiera Donde se requiera bajo H2 en metal bajo H2 en metal

depositadodepositado

BásicosBásicosE XX15/16/18E XX15/16/18E 4XX // BásicosE 4XX // BásicosE XXX18E XXX18--XXXX

Resecar 30/120 minutos a 100-150ºC, asociar menor temperatura con el mayor tiempo.

TodasTodasRutílicosRutílicosE XX12/13/14/24E XX12/13/14/24Inox.AusteníticosInox.Austeníticos

No requieren.TodasTodasCelulósicosCelulósicosE XX10 / 11E XX10 / 11

AplicacionesClase & TipoResecado en Horno o Termo portátil

ElectrodoElectrodo

ESAB Sudaméricawww.esab.com.brwww.esab.com.ar

ESAB 1904 – 2004Cien años de Innovación en Soldadura

Gracias por su asistencia

Ing. Freddy O. Osinaga A.

Edición: Jaime R. Araki V. (Jazz)

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