SOLDADURA Y ELECTRODOS
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8/17/2019 SOLDADURA Y ELECTRODOS
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UNIVERSID D TÉCNIC DE MB TO
F CULT D DE INGENIERÍ CIVIL Y
MECÁNIC
INGENIERÍ MECÁNIC
SOLDADURA POR ARCO
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REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DE UNSOLDADURA POR ARCO
La energía eléctrica se transforma en energía térmica, pudiendo llegar estaenergía hasta una temperatura de aprox. 4 000°C. La energía eléctrica es el
flujo de electrones a través de un circuito cerrado.Cuando ocurre una pequeña ruptura dentro de cualquier parte, o apertura delcircuito, los electrones se mueven a gran velocidad y saltan a través delespacio libre entre los dos terminales, 1,5 - 3 mm produciendo una chispaeléctrica, con la suficiente presión o voltaje para hacer fluir los electrones
continuamente. A través de esta apertura, se forma el arco eléctrico,fundiéndose el metal a medida que se avanza.
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Cuando se suelda con un electrodo, debe usarse siempre lapolaridad correcta para obtener los resultados satisfactoriosque se esperan:• Buena penetración• Aspecto uniforme del cordón,• Excelente resistencia de la junta soldada.
EFECTO DE LA POLARIDAD Y DEL TIPO DECORRIENTE
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ESQUEMA REPRESENTATIVO DE LAINFLUENCIA DEL SOPLO DEL ARCO
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LONGITUD RECOMENDADO DE LOS CABLESDE SOLDAR
El siguiente diagrama puede ser utilizado para la determinación
del largo de los cables de soldadura, considerando largosiguales para los dos cables, el del porta-electrodo y el de tierra,y estimando una perdida de carga del 6%.
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FORMACIÓN DEL CAMPO MAGNÉTICO EN LAPIEZA DE TRABAJO Y ALREDEDOR DEL
ARCO
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ELECTRODO PARA SOLDADURA DE ARCO
Los electrodos recubiertos con fundentes capaces de producir soldaduras con características físicas que sea igual osobrepase las del metal base.El calor funde un área restringida del material base y la puntadel electrodo, formando pequeños glóbulos metálicos,cubiertos de escoria líquida, los cuales son transferidos almetal base por fuerzas electromagnéticas, con el resultado de
la fusión de dos metales y su solidificación a medida que elarco avanza.1. Núcleo metálico2. Revestimiento3. Gota en formación
4. Escoria5. Arco eléctrico6. Metal base7. Baño de fusión y cráter del metal base
en fusión
8. Protección gaseosa9. Cordón depositado
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FUNCIONES DEL REVESTIMIENTO
Función eléctrica del revestimiento
Estabilizar el arco( sales de sodio, potasio, silicatos,
carbonatos oxido de hierro y óxidos de titanio)
Función física del revestimiento
La naturaleza del revestimiento determina la viscosidad de
la escoria liquida y el espesor del revestimientoFunción metalúrgica del revestimiento
La escoria formada por la fusión del revestimiento protege elmetal liquido del contacto del aire
Debe tener un punto de fusión inferior al del alambre del núcleoo el del metal base , la escoria debe tener una densidad mas
baja para que pueda ser expulsado con rapidez del pozo desoldadura antes de que el metal se solidifique.
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SISTEMA AWS DE CLASIFICACIÓN DE LOS
ELECTRODOS
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NOMENCLATURA PARA ACEROS AL CARBONO
Resistencia mínima a la tensión
E-60XX 60.000 lb./plg2
E-110XX 110.000 lb./plg2
Posición de aplicación
E-XX1X Todas las posicionesE-XX2X Horizontal
E-XX3X Plana
Tipo de energía, tipo de
escoria, tipo de arco,
magnitud de penetración,
presencia de polvo de hierro
en el recubrimiento.(Tabla 1)
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NOMENCLATURA PARA ELECTRODO DE BAJA ALEACIÓN
Resistencia mínima a la tensión
90.000 lb./plg2
Posición de aplicación
E-XX1X Todas las posiciones
Composición
Estándar de
deposito. Tabla 2Tipo de corriente:
C.A,C.D, P.I
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CLASIFICACIONAWS
Resistencia a la
rotura PSI
(mín.)
Límite elástico PSI(mín.)
Alargamiento en2 plg, % (mín.)
E6010
E6011
E6012E6013
E6020
E6027
E7014
E71015
E7016
E7018
E7024
E7028
6200062000
670006200062000620007200072000720007200072000
72000
5000050000
550005500050000500006000060000600006000060000
60000
2222
171725251722222217
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CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS REQUERIDAS
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RESISTENCIA AL IMPACTO
No requeridoE6012, E6013, E6020,
E7014, E7024
CLASIFICACION AWS
E6010, E6011, E6027,
E71015, E7016,E7018
E702820 lb.-pie a 0 ºF
20 lb.-pie a 20 ºF
CHARPY V (MÍN) Energía
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CORRIENTE CONDUCIDA POR LOS ELECTRODOS
DEPENDIENDO DE SU DIÁMETRO
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SISTEMA DE CLASIFICACIÓN DEL ALAMBRE PARA PROCESO GMAW
La AWS clasifica los alambres sólidos, usando una serie de números y letras.Para aceros al carbono, la clasificación está basada en las propiedadesmecánicas del depósito de soldadura y su composición química
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MICRO ALAMBRÉ SOLIDO PARA ACERO AL BAJO CARBONO
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Tipos de electrodos Identificación AWS
Electrodos de Tungsteno puro
Electrodos de Tungsteno-Torio (1%Th)
Electrodos de Tungsteno-Torio (2%Th)
Electrodos de Tungsteno-Zirconio
Punto verdePunto amarillo
Punto rojoPunto café
EWPEWTh-1
EWTh-2EWZr
CLASIFICACIÓN DE LOS ELECTRODOSPARA EL PROCESO GTAW
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Material Tipo Corriente
ArgónArgón
Argón o HelioArgón o Helio
ArgónArgón
AluminioAcero inox.Acero dulce
CobreNíquel
Magnesio
CACCENCCENCCENCCENCAAF
MediaAltaAltaAltaAlta
Media
Penetración Gas Electrodo
WW-ThW-ThW-ThW-Th
W
SELECCIÓN DE ELECTRODOS PARA EL PROCESO GTAW
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ELECTRODOS PARA SOLDADURA
ACEROS INOXIDABLES
Clasificación de losaceros inoxidables
Selección del electrodoadecuado
Naturaleza del metal base.
Dimensiones de la sección a soldar.
Tipo de corriente que entrega su máquina soldadora.
En qué posición o posiciones se soldará.
Tipo de unión y facilidad de fijación de la pieza.
Si el depósito debe poseer alguna característicaespecial : resistencia a la corrosión, gran resistenciaa la tracción, ductilidad, etc
Si la soldadura debe cumplir condiciones de algunanorma especificaciones especiales.
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ELECTRODO
Clase
EXX10EXX11
EXX12EXX13EXX14EXX24
EXX15EXX16EXX18EXX48Inox.
E 70/E 130
Tipo
CelulósicoCelulósico
Temperatura ambiente
De rutilo (Fe) Derutilo (Fe)
BásicoBásico
Básico (Fe) Básico(Fe)
De rutilo o básicoBásico
0ºC a 140ºC sobrela temperatura
ambiente.
Temperatura 20ºC más alta quela temperatura ambiente, pero
menor de60ºC, o humedad relativaambiente menor de 50%.
Temperatura 15ºC más altaque la temperatura
ambiente, pero menor de50ºC, o humedad relativaambiente menor a 50%.
10ºC a 20ºC sobre latemperatura
ambiente
Mantenimiento deelectrodos en cajasabiertas
Acondicionamiento deldepósito en cajascerradas
ALMACENAMIENTO DE ELECTRODOS
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Electrodo Tipo y
Clase
Celulósico(EXX10 - EXX11)
Donde se requiere bajocontenido de hidrógeno en el
metal depositado
De rutilo (EXX12-
EXX13) (EXX14- EXX24)Inoxidablesausteníticos
Básicos de bajo contenido de
hidrógeno (EXX15- EXX16)(EXX18-EXX28) (EXX48). Incluyen
baja aleación (AWS A5.5).Inoxidables martensíticos y
ferríticos (E4XX).
Aplicaciones críticas (aceros de altocontenido de carbono, aceros de
baja aleación, aceros de más de 60kg/mm2 de resistencia)
Todas
Todas
Aplicación
Siempre antes de usar se resecan60 a 120min. a
300ºC hacerlo durante 120min.Luego conservar en estufa hasta el
momento de soldar
Cuando el electrodo permaneció más de 2 h sinprotección especial, resecar 60 a 120min. a250-400ºC. No exceder los 400ºC, y si se seca a
250ºChacerlo durante 120 minutos
No requieren si han estado bienacondicionados. Caso contrario resecar 30 a120 minutos a 100-150ºC. Asociar la menortemperatura con el mayor tiempo. Durante elresecado ensayar en soldadura paracomprobar características operativas y evitarsobresecado.
No requiere si han estado bienacondicionados. Por lo general pueden
resecarse sin deteriorar suscaracterísticas operativas.
RECOMENDACIONES PARA EL RESECADO DE ELECTRODOS
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DIAGRAMA DE Shaeffler
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ESQUEMA ILUSTRATIVO PARA DETERMINAR EL GRADO DE DILUCION EN UNASOLDADURA
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SOLDABILIDAD DE LAS FUNDICIONES
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SOLDADURA DE HIERRO FUNDIDO
DESIGNACION AWS A 5.15
Tipo Eficiencia % Ni % Si % Mn % C %
E-NiCu-B 95 65
E-Ni-Ci 95 98
E-Ni-FeCi 95 53 0.8 0.8 1.0
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Variación de la dureza en las soldaduras de
hierro fundido con y sin precalentamiento
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Variación e la dureza del depósito y del metalde soldadura en hierro fundido. Soldadura de
arco realizada con un electrodo de base níquel(monel)