SOLDADURA POR ARCO ELECTRICO

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SOLDADURA POR ARCO ELECTRICO. Soldadura por arco eléctrico . - PowerPoint PPT Presentation

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SOLDADURA POR ARCO ELECTRICO

SOLDADURA POR ARCO ELECTRICO

La idea de la soldadura por arco elctrico, a veces llamada soldadura electrgena, fue propuesta a principios del siglo XIX por el cientfico ingls Humphrey Davy pero ya en 1885 dos investigadores rusos consiguieron soldar con electrodos de carbono.

Soldadura por arco elctrico.

El sistema de soldadura elctrica con electrodo recubierto se caracteriza, por la creacin y mantenimiento de un arco elctrico entre una varilla metlica llamada electrodo, y la pieza a soldar. El electrodo recubierto est constituido por una varilla metlica a la que se le da el nombre de alma o ncleo, generalmente de forma cilndrica, recubierta de un revestimiento de sustancias no metlicas, cuya composicin qumica puede ser muy variada, segn las caractersticas que se requieran en el uso. El revestimiento puede ser bsico, rutlico y celulsico. Para realizar una soldadura por arco elctrico se induce una diferencia de potencial

Fundamentos

Plasma: Est compuesto por electrones que transportan la corriente y que van del polo negativo al positivo, de iones metlicos que van del polo positivo al negativo, de tomos gaseosos que se van ionizando y estabilizndose conforme pierden o ganan electrones, y de productos de la fusin tales como vapores que ayudarn a la formacin de una atmsfera protectora. Esta misma alcanza la mayor temperatura del proceso.

Elementos

Llama: Es la zona que envuelve al plasma y presenta menor temperatura que ste, formada por tomos que se disocian y recombinan desprendiendo calor por la combustion del revestimiento del electrodo. Otorga al arco elctrico su forma cnica.

ElementosBao de fusin: La accin calorfica del arco provoca la fusin del material, donde parte de ste se mezcla con el material de aportacin del electrodo, provocando la soldadura de las piezas una vez solidificado.Crter: Surco producido por el calentamiento del metal. Su forma y profundidad vendrn dadas por el poder de penetracin del electrodo.

ElementosCordn de soldadura: Est constituido por el metal base y el material de aportacin del electrodo y se pueden diferenciar dos partes: la escoria, compuesta por impurezas que son segregadas durante la solidificacin y que posteriormente son eliminadas, y sobre el espesor, formado por la parte til del material de aportacin y parte del metal base, la soldadura en s.

ElementosElectrodo: Son varillas metlicas preparadas para servir como polo del circuito; en su extremo se genera el arco elctrico. En algunos casos, sirven tambin como material fundente. La varilla metlica a menudo va recubierta por una combinacin de materiales que varan de un electrodo a otro. El recubrimiento en los electrodos tiene diversa funciones, stas pueden resumirse en las siguientes:

ElectrodosLa estabilidad del arco para la soldadura depende de una amplia serie de factores como es la ionizacin del aire para que fluya adecuadamente la electricidad. Para lograr una buena ionizacin se aaden al revestimiento del electrodo productos qumicos denominados sales de sodio, potasio y bario los cuales tienen una tensin de ionizacin baja y un poder termoinico elevado. El recubrimiento, tambin contiene en su composicin productos

Funciones de los recubrimientos

Adems de las funciones de estabilizar y facilitar el funcionamiento elctrico del arco y de contribuir fsicamente a la mejor formacin del cordn, el recubrimiento tiene una importancia decisiva en la calidad de la soldadura. la soldadura de arco

Funcin metalrgica de los recubrimientos

Tipos de soldadura

elctrico se produce entre la pieza y un electrodo metlico recubierto. El recubrimiento protege el interior del electrodo hasta el momento de la fusin. Con el calor del arco, el extremo del electrodo funde y se quema el recubrimiento, de modo que se obtiene la atmsfera adecuada para que se produzca la transferencia de metal fundido desde el ncleo del electrodo hasta el bao de fusin en el material base. Adems los aceros AWS en soldadura sirven para soldaduras de baja resistencia y muy fuertes. Estas gotas de metal fundido caen recubiertas de escoria fundida procedente de la fusin del recubrimiento del arco. La escoria flota en la superficie y forma, por encima del cordn de soldadura, una capa protectora del metal fundido.

Tipos de soldaduraComo son los propios electrodos los que aportan el flujo de metal fundido, ser necesario reponerlos cuando se desgasten. Los electrodos estn compuestos de dos piezas: el alma y el revestimiento.El alma o varilla es alambre (de dimetro original 5.5 mm) que se comercializa en rollos continuos. Tras obtener el material, el fabricante lo decapa mecnicamente (a fin de eliminar el xido y aumentar la pureza) y posteriormente lo trefila para reducir su dimetro.El revestimiento se produce mediante la combinacin de una gran variedad de elementos (minerales varios, celulosa, mrmol, aleaciones, etc.) convenientemente seleccionados y probados por los fabricantes, que mantienen el proceso, cantidades y dosificaciones en riguroso secreto.

El objetivo fundamental en cualquier operacin de soldadura es el de conseguir una junta con la misma caracterstica del metal base. Este resultado slo puede obtenerse si el bao de fusin est completamente aislado de la atmsfera durante toda la operacin de soldeo. De no ser as, tanto el oxgeno como el nitrgeno del aire sern absorbidos por el metal en estado de fusin y la soldadura quedar porosa y frgil. En este tipo de soldadura se utiliza como medio de proteccin un chorro de gas que impide la contaminacin de la junta.

Soldadura por electrodo no consumible protegido

A diferencia que en las soldaduras de electrodo consumible, en este caso el metal que formar el cordn de soldadura debe ser aadido externamente, a no ser que las piezas a soldar sean especficamente delgadas y no sea necesario. El metal de aportacin debe ser de la misma composicin o similar que el metal base; incluso, en algunos casos, puede utilizarse satisfactoriamente como material de aportacin una tira obtenida de las propias chapas a soldar.

Este mtodo resulta similar al anterior, con la salvedad de que en los dos tipos de soldadura por electrodo consumible protegido, MIG (Metal Inert Gas) y MAG (Metal Active Gas), es este electrodo el alimento del cordn de soldadura. El arco elctrico est protegido, como en el caso anterior, por un flujo continuo de gas que garantiza una unin limpia y en buenas condiciones.

Soldadura por electrodo consumible protegido

En la soldadura MIG, como su nombre indica, el gas es inerte; no participa en modo alguno en la reaccin de soldadura. Su funcin es proteger la zona crtica de la soldadura de oxidaciones e impurezas exteriores. Se emplean usualmente los mismos gases que en el caso de electrodo no consumible, argn, menos frecuentemente helio, y mezcla de ambos.

En la soldadura MAG, en cambio, el gas utilizado participa de forma activa en la soldadura. Su zona de influencia puede ser oxidante o reductora, ya se utilicen gases como el dixido de carbono o el argn mezclado con oxgeno. El problema de usar CO2 en la soldadura es que la unin resultante, debido al oxgeno liberado, resulta muy porosa. Adems, slo se puede usar para soldar acero, por lo que su uso queda restringido a las ocasiones en las que es necesario soldar grandes cantidades de material y en las que la porosidad resultante no es un problema a tener en cuenta.

Soldadura por electrodo no consumible protegido

Soldadura por electrodo consumible protegido

Soldadura por electrodo consumible protegido

La soldadura por arco sumergido (SAW) es un proceso de soldadura por arco. Originalmente desarrollado por la Linde - Union Carbide Company. Requiere una alimentacin de electrodo consumible continua, ya sea slido o tubular (fundente). La zona fundida y la zona del arco estn protegidos de la contaminacin atmosfrica por estar "sumergida" bajo un manto de flujo granular compuesto de oxido de calcio, dixido de silicio, xido de manganeso, fluoruro de calcio y otros compuestos.

Soldadura por arco sumergido

El proceso normalmente se limita a las posiciones de soldadura plana u horizontal (a pesar de que las soldaduras en posicin horizontal se hacen con una estructura especial para depositar el flujo). Los ndices de depsito se aproximan a 45 kg/h comparado con aproximadamente 5 kg/h (mximo) para la soldadura manual de metal por arco revestido (SMAW). Aunque el rango de intensidades usadas normalmente van desde 300 a 2000 A,1 tambin se utilizan corrientes de hasta 5000 A (arcos mltiples).

Soldadura por arco sumergido

El material de relleno para la SAW generalmente es un alambre estndar, as como otras formas especiales. Este alambre tiene normalmente un espesor de entre 1,6 mm y 6 mm. En ciertas circunstancias, se pueden utilizar un alambre trenzado para dar al arco un movimiento oscilante. Esto ayuda a fundir la punta de la soldadura al metal base.2

ElectrodoVelocidad de alimentacin (principal factor en el control de corriente de soldadura).Arco de tensin.Velocidad de desplazamiento.Distancia del electrodo o contacto con la punta de trabajo.Polaridad y el tipo de corriente (CA o CC) y balance variable de la corriente Las variables clave del proceso sawAntes de empezar cualquier operacin de soldadura de arco, se debe hacer una inspeccin completa del soldador y de la zona donde se va a usar. Todos los objetos susceptibles de arder deben ser retirados del rea de trabajo, y debe haber un extintor apropiado de PQS o de CO2 a la mano, no sin antes recordar que en ocasiones puede tener manguera de espuma mecnica.

Recomendaciones generales sobre soldadura con arco

La radiacin de un arco elctrico es enormemente perjudicial para la retina y puede producir cataratas, prdida parcial de visin, o