TEma 8 Electrodos comerciales ya ya · Debido a que es un estándar adoptado internacionalmente y a...

CIENCIA APLICADA AL DESARROLLO DEPROYECTOS

PROYECTO FINAL

SOLDEO POR ARCO CON ELECTRODOREVESTIDO

TEMA 8 ELECTRODOS COMERCIALES

JOSÉ ANTONIO HERNÁNDEZ MAGALLÓN

TEMA 8 Electrodos comerciales

2 Soldeo por arco con electrodo revestido

� ÍNDICE

� ÍNDICE ................................................................................................. 2

� INTRODUCCIÓN ................................................................................ 3

8.1. Elección de los electrodos revestidos según las características de la soldadura ...................................................................................................... 3

8.2. Clasificación y codificación de los electrodos revestidos comerciales ................................................................................................... 6

8.3. Clasificación de los electrodos revestidos para soldadura de aceros al carbono ......................................................................................... 8

8.4. Clasificación de los electrodos revestidos para soldadura de aceros de baja y media aleación ................................................................ 11

8.5. Clasificación de los electrodos revestidos para soldadura de aceros inoxidables ...................................................................................... 15

8.6. Clasificación de los electrodos revestidos para la soldadura de fundiciones ................................................................................................. 18

8.7. Clasificación de los electrodos revestidos para la soldadura de metales no ferrosos .................................................................................... 20

8.7.1. Clasificación de los electrodos revestidos para soldadura de aluminio ................................................................................................... 20

8.7.2. Clasificación de los electrodos revestidos para la soldadura del cobre y sus aleaciones .............................................................................. 23

8.7.3. Clasificación de los electrodos revestidos para la soldadura del níquel y sus aleaciones............................................................................. 23

� RESUMEN ......................................................................................... 25



� Introducción

A lo largo de esta unidad, trataremos de adquirir los conocimientos necesarios para saber escoger, entre todo el amplio catálogo de electrodos comerciales, el tipo de electrodo más apropiado a cada soldadura en particular.

En primer lugar, necesitamos precisar que factores de la soldadura determinan el uso de un tipo u otro de electrodo.

En segundo lugar, debemos saber identificar los códigos con los que se marcan los electrodos, según la norma que haya adoptado el fabricante para el tipo de electrodo, además de saber cómo interpretar toda la información que contiene el código. De esta forma, dispondremos de la información necesaria para poder escoger el electrodo más apropiado para cada situación de soldadura.

Debido a que es un estándar adoptado internacionalmente y a su fácil identificación e interpretación, seguiremos los métodos de clasificación de la AWS (American Welding Society, que traducido al castellano significa "Sociedad Americana de Soldadura"), profundizando en el estudio de las normas emitidas para la soldadura de los distintos tipos de metales.

8.1. Elección de los electrodos revestidos según las características de la soldadura

Elegir el tipo de material de aportación es un problema de optimización, por lo que no es una elección sencilla, más cuando el trabajo de soldadura esté sometido a exigencias de alta calidad y productividad, por lo que rara vez es tarea del soldador tomar este tipo de decisión; suele quedar relegado al departamento de ingeniería. No obstante, consideramos fundamental capacitar al alumno para la elección del tipo de electrodo apropiado para cada soldadura.

Para la correcta elección del electrodo, deberemos evaluar los siguientes condicionantes, determinantes del tipo de soldadura con el que estemos trabajando:

I. Tipo de metal a unir (acero al carbono, acero inoxidable, aluminio, etc.).

II. Propiedades mecánicas requeridas en la unión soldada.

III. Posición de soldadura.

IV. Tipo de corriente.



V. Potencia de uso.

VI. Diseño de la junta.

VII. Espesor del metal de soldadura.

VIII. Temperatura de servicio.

IX. Deformación.

X. Calentamiento previo.

XI. Número de pasadas.

XII. Soldadura en taller o en obra.

XIII. Condiciones de la superficie.

XIV. Limpieza posterior a la soldadura.

XV. Número de soldaduras.

A continuación, trataremos brevemente de manera individual las características más importantes que debemos considerar en el supuesto de la elección de un tipo de electrodo:

A. En primer lugar, debemos conocer con exactitud el tipo de material que vamos a soldar. No es suficiente saber qué tipo de material es a grandes rasgos (acero, acero inoxidable, aluminio, etc.) sino que es necesario conocer qué tipo de aleación forma el metal o como se identifica según el tipo de clasificación a la que pertenece, de tal manera que podamos realizar una elección precisa, pues los electrodos se clasifican principalmente según tipo de material a soldar.

B. Las propiedades mecánicas del material base y del cordón de soldadura son un factor determinante. Es común que la pieza o piezas a soldar funcionen como elementos mecánicos, debiendo su funcionalidad a sus propiedades mecánicas. El depósito de soldadura debe proporcionar una resistencia mecánica igual o superior al material base.



La clasificación de electrodos para soldadura del material más común a nivel industrial: el acero al carbono, se realiza atendiendo a la resistencia mecánica de la soldadura. De este modo, se escoge cómodamente uno u otro tipo de electrodo, en función de la resistencia requerida para la pieza en servicio.

C. No todos los electrodos están diseñados para trabajar en todas las posiciones de soldadura, algunos electrodos presentan restricciones de posición. Deberemos comprobar que el electrodo que escojamos pueda soldar en la posición en la que vayamos a desarrollar nuestro trabajo.

D. Debemos contar con toda la información disponible del equipo o equipos con los que se va a realizar la soldadura. Dichos equipos suministraran corriente continua y/o alterna, con un determinado alcance de potencia, es decir, suministrarán un amperaje máximo y tendrán un factor de marcha proporcional a la potencia del equipo. También dichos equipos tienen un máximo de tensión de vacío.

Los requerimientos del trabajo para los que estemos escogiendo el tipo de electrodo, deberán ajustarse a las capacidades de nuestros equipos. En caso de estar trabajando por encima del alcance de nuestro equipo, tendremos constantes paradas por sobrecalentamiento de las máquinas, además de un desgaste excesivo de todos los componentes del equipo, incluso puede llegar a ser imposible desarrollar la soldadura por no poder cebar el arco o mantenerlo de manera estable.

E. Existe una información que rara vez se entrega de forma clara y concisa por los fabricantes. En la mayoría de los casos, su conocimiento está ligado a los ensayos hechos en cada taller con cada tipo de electrodo.

Se trata de la capacidad de penetración de cada electrodo. Dicha capacidad afecta directamente a la soldadura, pues el espesor del metal soldado y el diseño de la junta están relacionados con la necesidad de penetración de la soldadura.

Es necesario comprobar que el electrodo escogido, para un espesor de material y diseño de junta establecido, produzca una fusión completa, tanto de bordes como de raíz.

F. Para el resto de condicionantes, trataremos de evaluar si existen electrodos que ofrezcan características ajustadas a las particularidades de nuestra soldadura, tales como la temperatura de servicio de la pieza, la deformación permisible, o si la soldadura se hará en taller o en obra. De tal manera que escojamos siempre el electrodo más adecuado a nuestras necesidades, dentro del catálogo de electrodos disponibles.



Ante la duda de elección de electrodos con características similares, en entornos productivos el factor económico siempre es el determinante de la elección (el objetivo es reducir los costes en la medida de lo posible). Como hemos visto éste será el factor principal para la toma de decisión siempre y cuando se satisfagan los requisitos necesarios para producir una soldadura de calidad.

8.2. Clasificación y codificación de los electrodos revestidos comerciales

No existe un sistema obligatorio de identificación con el que los fabricantes de electrodos deban marcar su producto especificando cada una de las características que poseen.

Por este motivo, no existe un método que nos ofrezca la posibilidad de establecer un criterio riguroso que abarque todos los posibles casos de elección del electrodo más conveniente en cada caso particular de soldadura con el que estemos trabajando.

Existen normas internacionales (normas I.S.O), que permiten clasificar los electrodos de manera muy precisa. El fabricante, al marcar sus productos con los códigos establecidos por la norma, garantiza que el producto cumple satisfactoriamente con todas los requisitos establecidos por dicha norma.

Como hemos dicho su uso es opcional, además su interpretación es compleja, ya que es un código muy largo que contiene mucha información. Su uso no es cómodo dentro del ámbito comercial.

Generalmente, los fabricantes usan voluntariamente sistemas estandarizados emitidos por la AWS (Sociedad Americana de Soldadura), además de un código o sistema de identificación propio, para agrupar o clasificar los electrodos según su producción. Debido a que permite una identificación rápida y de fácil memorización para los soldadores.

El sistema de identificación de la AWS es un código compuesto fundamentalmente por números y letras, distinto en función del metal a soldar. Este código establece unos requisitos básicos que los electrodos deben cumplir, además de permitir agrupar los electrodos según sus características principales: tipo de revestimiento, posición de soldadura, etc.



El código AWS presenta el inconveniente de que es un sistema muy rígido. Por esta falta de flexibilidad para proporcionar códigos, los fabricantes incluyen sus propios métodos de identificación, solucionando de esta forma problemas como el que les surge en muchas ocasiones, ya que producen electrodos con características distintas, pero están bajo el mismo código que emite la AWS.

La identificación propia de cada fabricante puede ser de distinta índole, los más comunes son:

• Incluir un código alfanumérico (letras y números) añadido al código AWS.

• Añadido al código AWS una identificación mediante un código de colores, en el revestimiento o en la cola de electrodo, como: un punto azul al final de la cola, un punto verde en mitad de la cola, etc.

• Uso de nombres comerciales para cada tipo de electrodo además del código

• AWS correspondiente, como: CONARCO, RACO, SUPER ARC, etc.

Siempre que vayamos a realizar una elección de electrodo, deberemos de contar con toda la información que emite el fabricante o proveedor de electrodos, tales como catálogos, libros y manuales o folletos con gráficos, donde se informe adecuadamente de las características de cada producto.

Además será indispensable contar con la información emitida por la AWS que afecte al tipo de electrodo seleccionado (está información podrás consultarla en los puntos siguientes de esta unidad).

De esta forma, podremos basar nuestra elección en la comparación de los datos emitidos para cada tipo de producto.

Se pueden distinguir dos grandes grupos de códigos, según el método de interpretación del mismo:

• Códigos alfanuméricos basados en la resistencia del depósito de soldadura o basados en el código de identificación del metal base:

• Clasificación AWS 5.1 para electrodos revestidos para la soldadura de aceros al carbono.

• Clasificación AWS 5.5 para electrodos revestidos para la soldadura de aceros de baja aleación.

• Clasificación AWS 5.4 para electrodos revestidos para la soldadura de aceros inoxidables.



• Clasificación AWS 5.3 para electrodos revestidos para la soldadura de aluminios.

• Códigos basados en los símbolos de los elementos químicos considerados significativos en el material de aporte del electrodo:

• Clasificación AWS 5.15 para electrodos revestidos para la soldadura de fundiciones.

• Clasificación AWS 5.11 para electrodos revestidos para la soldadura de aleaciones de níquel.

• Clasificación AWS 5.6 para electrodos revestidos para la soldadura de cobre.

8.3. Clasificación de los electrodos revestidos para soldadura de aceros al carbono1

Es fundamental saber interpretar la información que ofrecen las normativas para la clasificación de electrodos. De este modo podremos seleccionar el electrodo que más se ajuste a nuestra soldadura siguiendo un criterio correcto.

La clasificación más comúnmente usada por los fabricantes para la designación de electrodos para la soldadura de acero al carbono es la norma AWS 5.1. Además de usar métodos adicionales de clasificación, como hemos comentado anteriormente, recuerda que deberemos contar con la información disponible para la identificación de códigos propios de fabricante.

La norma AWS 5.1 diferencia los distintos tipos de electrodos empleando un código compuesto por una letra seguida de cuatro cifras. También puede incluir unos símbolos adicionales que informan del cumplimiento de unos determinados requisitos por parte del electrodo, su uso es opcional. Cada electrodo debe tener dicho código impreso cercano a la cola, claramente legible.

La interpretación del código debe hacerse siguiendo las especificaciones siguientes:

La letra (primer carácter del código), siempre es la letra E, y es la marca identificadora de electrodo revestido.

Los dos primeros dígitos que siguen a la letra indican la resistencia mecánica del metal depositado durante la soldadura.

1 http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=en&to=es&a=http%3A%2F%2Fwww.ceweld.com%2Fen%2Fcontent%2Faws-a51-1991



Técnicamente los dos primeros dígitos (60 ó 70 en la mayoría de los electrodos para aceros al carbono), informan de la resistencia a tracción mínima garantizada del metal del cordón de soldadura, expresado en miles de libras por pulgada cuadrada "Ksi" (K, Kilo; s, square: cuadrada; i, inch: pulgada). Recordemos que AWS es una norma americana y, por lo tanto, usa las unidades empleadas en este país.

Un electrodo marcado de la siguiente manera E60XX, nos estará informando que el depósito tendrá una resistencia a la tracción mínima garantizada de 60.000 libras por pulgada cuadrada.

Mediante el marcado de los dos siguientes dígitos se informa de las características de uso del electrodo.

El tercer dígito indica la posición o posiciones de soldadura, siendo éstas:

• EXX1X: toda posición.

• EXX2X: posición plana y horizontal.

• EXX4X: toda posición, pero especialmente vertical descendente.

El cuarto y último dígito informa del tipo de revestimiento del electrodo.

Se recomienda contar con la información de fabricante, pues es necesaria la identificación del electrodo interpretando los dos últimos dígitos en conjunto. En



caso de que no dispongas de la información que emite cada fabricante, puedes tomar esta información de la tabla siguiente.

Clasificación AWS Tipo de revestimiento Corriente y polaridad Posición a soldar

E-6010 Celulósico sódico CC.EP. P.V.SC.H

E-6011 Celulósico potásico CA.CC.EP. P.V.SC.H

E-6012 Rutílico sódico CA.CC.EN. P.V.SC.H

E-6013 Rutílico potásico CA.CC.AP. P.V.SC.H

E-7014 Rutílico H.P. CA.CC.AP P.V.SC.H

E-7015 Rutílico sódico B.H. CC.EP. P.V.SC.H

E-7016 Rutílico potásico B.H. CA.CC.EP. P.V.SC.H

E-7018 Rutílico potásico B.H.-H.P CA.CC.EP. P.V.SC.H

E-6020 Óxido de hierro CA.CC.AP P.H. filete

E-7024 Rutílico H.P. CA.CC.AP P.H. filete

E-7027 Óxido de hierro H.P. CA.CC.AP P.H. filete

Nomenclatura: CC: Corriente continua EP: Electrodo positivo P: Plana HP:

Hierro en polvo CA: corriente alterna EN: Electrodo negativo V: Vertical BH:

Bajo hidrógeno AP: Ambas polaridades SC: Sobrecabeza H. Horizontal

Figura 8.1. Designación e interpretación de los electrodos más comunes.

La parte opcional del código está separado mediante un guión de la parte obligatoria. Este código está compuesto por el número uno seguido de tres letras. El aspecto de esta parte del código es: - 1HXR. Este código solo es aplicable a los electrodos de bajo hidrógeno.

Un código completo tendría el siguiente aspecto: E XXYY - 1 HXR.

El símbolo 1 significa que el metal depositado por el electrodo cumple satisfactoriamente los requisitos de resistencia al impacto de 27J a -45ºC para el caso de los electrodos E7016 y E7018 y, de 27J a -20ºC para el caso del electrodo E7024.

El símbolo HX (X será un número: 4,8 o 16) nos informa del máximo hidrógeno difundido en el metal depositado por el electrodo. Las distintas formas que puede adoptar y su interpretación puedes consultarlos en la tabla siguiente:

Símbolo Hidrógeno máximo difusible [ml/100g]

H4 4

H8 8

H16 16



Figura 8.2. Interpretación del código opcional de hidrógeno máximo difusible.

El símbolo R indica que el electrodo cumple satisfactoriamente los requisitos especificados en la prueba de absorción de humedad a 80ºF y 80% de humedad relativa especificados por la norma AWS 5.1.

8.4. Clasificación de los electrodos revestidos para soldadura de aceros de baja y media aleación2

Si debemos tomar la decisión sobre el electrodo que se vaya a emplear para soldar un acero de baja aleación, en primer lugar debemos saber qué tipo de aleación forma el acero, pues los electrodos se clasifican según el grupo de aleación a la que pertenezca el acero que puede soldar, siendo éstos comúnmente clasificados de la siguiente manera:

• Aceros al carbono-molibdeno (Clase A).

• Aceros al cromo-molibdeno (Clase B).

• Aceros al níquel (Clase C).

• Aceros al manganeso-molibdeno (Clase D).

• Aceros al níquel-molibdeno (Clase N).

• Aceros de baja aleación, no incluidos en las otras clases (Clase G).

Los proveedores y fabricantes de electrodos para aceros de baja aleación clasifican su producto al menos con las indicaciones establecidas por la norma AWS 5.5.

La norma AWS 5.5 es muy similar a la norma AWS 5.1 (clasificación de aceros al carbono). Adopta su sistema de cuatro cifras, dándoles el mismo significado que en AWS 5.1 y añade un sufijo, compuesto por dos dígitos, una letra en primer lugar y una cifra en segundo, separados mediante un guión del código de cuatro cifras.

Una designación completa de un electrodo para soldar aceros de baja aleación en

AWS 5.5, tiene la siguiente apariencia: 7010-A1.

Otros códigos de electrodos para la soldadura de estos aceros serían: 8010-G, 8018-C1, 8018-B2.

2 http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=en&to=es&a=http%3A%2F%2Fwww.ceweld.com%2Fen%2Fcontent%2Faws-a55-1996



De la misma forma que la norma AWS 5.1, las dos primeras cifras indican la resistencia mínima a la tracción expresada en miles de libras por pulgada cuadrada. Comienzan desde 70 y se incrementan en valores de 10 hasta un máximo de 120. Comienzan desde 70 porque los elementos de aleación mejoran las características mecánicas del acero, no es necesario incluir electrodos cuyos dos primeros dígitos sean 60, pues todas las aleaciones superan estos valores de resistencia.

Los valores de resistencia mínima garantizada, en unidades del sistema internacional especificado en esta parte del código, puedes consultarlos en la siguiente tabla:

Símbolo

Límite elástico [N/mm 2] Resistencia máxima a

tracción [N/mm 2]

70 400 (58.000 psi) 480 (70.000 psi)

80 460 (68.000 psi) 550 (80.000 psi)

90 530 (80.000 psi) 620 (90.000 psi)

100 600 (88.000 psi) 690 (100.000 psi)

110 670 (98.000 psi) 760 (110.000 psi)

120 740 (108.000 psi) 830 (120.000 psi)

Figura 8.3. Valores de resistencia mínima garant izada.

El tercer dígito del código indica la posición o posiciones en las que puede ser usado el electrodo. El cuarto y último dígito del código indica el tipo de revestimiento, aunque para la correcta interpretación deben considerarse los dos últimos dígitos en conjunto. Siguen la misma clasificación que la norma AWS 5.1 (ver tabla correspondiente para interpretar los dos últimos dígitos).

Hasta ahora tenemos clasificados los electrodos por resistencia del depósito de metal soldado, por posición de soldadura y tipo de revestimiento. Identificaremos el tipo de aleación que puede soldar el electrodo interpretando el sufijo de la siguiente manera.

El primer dígito del sufijo, una letra, designa el grupo de aleación al que pertenece el acero, siendo:

• A para aceros al carbono-molibdeno.

• B para aceros al cromo-molibdeno.



• C para aceros al níquel.

• D para aceros al manganeso-molibdeno.

• N para aceros al níquel-molibdeno.

• G para aceros de baja aleación, no incluidos en las otras clases.

El segundo dígito del sufijo, un número que indica la composición química. La clasificación se hace de acuerdo a su mayor porcentaje de elementos de aleación.

Podemos consultarlos en la tabla siguiente:

Número del sufijo para electrodos según AWS

% de aleación

(Mo)

(Cr)

(Ni)

(Mn)

(Va)

(Cu)

A1 0,5 - - - - -

82 0,5 0,5 - - - -

81 0,5 0,5 - - - -

82 0,5 1,25 - - - -

83 1 2,25 - - - -

84 0,5 2 - - - -

85 1,1 0,5 - - - -

86 0,5 7 - - - -

87 0,5 7 - - - -

88 1 9 - - - -

89 1 9 - - 0,20 0,25

C1 - - 2,5 1,2 - -

C2 - - 3,5 1,2 - -

C3 - - 1 1,2 - -

C4 - - 1,5 1,2 - -

C5 - - 6,5 0,7 - -

01 0,3 - - 1,5 - -

02 0,3 - - 1,75 - -

03 0,5 - - 1,4 - -



G* 0,2 0,3 0,5 1 0,1 0,2

M Ver AWS A5,5-96 - - -

P1 0,5 0,3 1 1,2 - -

W1 - 0,2 0,3 0,5 - 0,4

W2 - 0,6 0,6 0,9 - 0,5

G* Sólo necesita tener un porcentaje mínimo de uno de los elementos. Requerimientos químicos adicionales puedes acordarse entre el fabricante y el usuario

Figura 8.4. Sufijo empleado en la designación de electrodos según AWS 5.

La norma AWS 5.5 además de ofrecer un sistema de codificación de electrodos ofrece otra serie de preceptos que los fabricantes deben cumplir y que resulta fundamental que conozcamos como usuarios de dichos electrodos.

Dicha norma especifica límites para el contenido en humedad en los electrodos, que deben estar envasados herméticamente. El límite está entre el 0.2% y el 0.6%, siendo menor el porcentaje de humedad a mayor resistencia del depósito hecho con el electrodo.

Estos requisitos se establecen porque la humedad contenida en el electrodo es el primer foco originario de inclusiones de hidrógeno en la soldadura y el hidrógeno produce agrietamiento en la mayor parte de los aceros de baja aleación, por lo que la presencia de humedad compromete severamente la resistencia de la soldadura.

Para el uso de este tipo de electrodo debemos contar con información específica del fabricante o distribuidor, donde se indique tanto las condiciones de almacenamiento de los electrodos, como temperatura y tiempo de resecado, así como la necesidad o no del empleo de estufas portables para el mantenimiento de los electrodos en uso.

No debemos olvidar que la presencia de hidrógeno en la soldadura es un factor crítico en la soldadura de aceros de baja aleación, por ello extremaremos las precauciones ante este tipo de soldaduras.



8.5. Clasificación de los electrodos revestidos para soldadura de aceros inoxidables3

La designación normalizada de electrodos para soldadura de aceros inoxidables que más fabricantes usan como método de identificación de sus electrodos es la norma americana AWS 5.4-92. En ocasiones los fabricantes pueden agregar códigos o sistemas de codificación propios para diferenciar sus productos.

El código AWS para electrodos para soldadura de inoxidables es un código basado en la designación normalizada AISI del tipo de acero inoxidable que pueden soldar. El AISI (Instituto Americano del Hierro y el Acero) clasifica los aceros inoxidables mediante un código alfanumérico que siempre comienza con tres o cuatro números. Estos tres dígitos se emplean en el código AWS que se marca en el electrodo, vinculando el uso del electrodo al tipo de acero inoxidable señalado.

El código comienza con la letra E, indicador de electrodo: en segundo lugar un primer grupo de 3 ó 4 números. Como hemos dicho, estos números son idénticos a los números que designan el tipo de acero inoxidable según AISI. Y el código termina con un segundo grupo de dos cifras, que indican la corriente de soldeo y las posiciones en las que se pueden emplear. En la tabla siguiente podemos consultar la interpretación de sus posibles designaciones.

Denominación AWS Corriente de soldeo Posición de soldeo

EXXX-15 CCEP Todas 1

EXXX-16 CCEP o CA Todas1


EXXX-25 CCEP Horizontal y plana


Figura 8.5. Descripción del sufijo según código AWS 5.4.

A continuación se entrega una tabla donde se pueden consultar los principales tipos de aceros inoxidables, seguidos de la designación de los metales de aportación que deben usarse en su soldadura:

3 http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=en&to=es&a=http%3A%2F%2Fwww.ceweld.com%2Fen%2Fcontent%2Faws-a54-1992-mma-stainless-steel



Metal base

Metal de aportación

Metal base

SMAW

TIG

MIG/M

AG

SAW

FCAW

Austenítico

302 E308-XX ER308 E308T-X

304

304 L E308L-XX ER 308L E308T-X

304 H E347-XX ER 347 E347T-X

309 E309-XX ER309 E309T-X

E309L-XX ER309L E309LT-X 309S

E309Nb-XX ER309Nb E309NbLT-X

310 E310-XX ER 310 E310T-X

314

316 E316-XX ER 316 E316T-X

316 L E316L-XX ER 316 L E316LT-X

E316L-XX ER 316 L E316LT-X

316 LN ER 308LMo E308LMo-X

ER 316 LSI (MIG/MAG)

317 E317-XX ER317 E317T-X

317 L E317L-XX ER317L E317LT-X

E308L-XX ER321 E308LT-X 321

E347-XX ER347 E347T-X

347 E308L ER347 E308LT-X

E347 E347T-X

346

E347

ER347 E347T-X



Ferrítico

E430-XX ER 430 E430T-X

430 E318-XX ER218 E318T-X

446 ó similar E310-XX ER 210 E310TX

E309-XX ER 309 E309T-X

Martensítico

410 E410-XX ER 410 E410T-X

420 ó similar E410 Nimo-XX ER 420 E410NimoT-X

E310-XX ER 310

E410 NitIt-X E306-XX ER 306

E310T-X E309-XX ER 309

E308T-X

Martensítico

UNS S31803 (acero 22% CROMO) E2209-XX ER2209 2205(1) Otros aceros 25% CROMO E2553-XX ER 2553

Figura 8.6. Designación AISI de aceros inoxidabl es y sus metales de aportación.

Si no conocemos la designación AISI del acero inoxidable con el que estemos trabajando y sabemos a qué tipo de aleación pertenece el inoxidable, puede sernos útil conocer que según el código del marcado del electrodo, el metal del alma del electrodo pertenece a un tipo de aleación u otro. Puedes consultar esta información en la tabla siguiente:

Formato del símbolo Composición química del metal depositado

3XX Aleaciones al cromo níquel

4XX Aleaciones al cromo

5XX Aleaciones al cromo molibdeno

Figura 8.7. Composición química del depósito de l electrodo según símbolo.

El significado de los demás símbolos del código de este tipo de electrodo, puedes consultarlos en la siguiente tabla.

Símbolo Interpretación

L Contenido en carbono inferior al 0,04%

H

Para los electrodos 308H y 316H: contenido en carbono entre el 0,04 y 0,08%.

Para los electrodos 310H y 330H: contenido en carbono entre 0,35 y 0,45%.

Para el electrodo 309H: contenido en carbono entre el 0,04 y 0,15%.

Ni La aleación del alma contiene níquel

Mo La aleación del alma contiene molibdeno



Nb La aleación del alma contiene niobio

Figura 8.8. Interpretación de símbolos según no rma AWS 5.4.

8.6. Clasificación de los electrodos revestidos para la soldadura de fundiciones

Comúnmente los fabricantes de electrodos marcan sus productos para la soldadura de fundiciones mediante los códigos recogidos en la norma AWS 5.15.

La norma AWS 5.15 designa a cada uno de los electrodos destinados a la soldadura de fundición de la siguiente forma:

• El código comienza con la letra E para todos los casos (marca común de electrodo revestido).

• Seguido de la abreviatura del símbolo o símbolos químicos del metal más significativo en la aleación del alma, separados de la E mediante un guión.

También se incluye la marca CI añadida al código mediante un guión, que significa electrodo para soldadura de fundición (abreviatura de la designación inglesa de las fundiciones "casting iron").

Para la soldadura de fundición se distinguen dos grandes grupos de electrodos, que se diferencian en las características del metal depositado durante la soldadura. La elección del tipo de electrodo a usar se escoge dependiendo de los procesos posteriores a los que se deba someter la pieza según las indicaciones siguientes.

Tenemos un grupo de electrodos que produce un depósito mecanizable, y otro que aporta un metal difícilmente mecanizable o no mecanizable.

1. El primer grupo, el que produce una soldadura mecanizable, está compuesto por los electrodos que tienen el alma con un contenido del 100% de níquel o una aleación a base de níquel y hierro, siendo el níquel el elemento predominante.

Ambos producen una soldadura dúctil y blanda, que se trabaja fácilmente por mecanización. Se emplean para:

• Corregir errores de mecanizado sobre piezas de fundición.

• Rellenar defectos ocasionados durante la producción de la pieza.

• Unir piezas de fundición a piezas de acero.

• todas las soldaduras de fundición que después deban ser trabajadas por algún método de mecanizado.



La designación y sus principales características se reúnen en la siguiente tabla:

DESIGNACIÓN AWS TIPO DE ELECTRODO CARACTERÍSTICAS

ENi-CI

Electrodo con alma de 100% de níquel.

Puede ser usado con CA o CC de polaridad inversa.

Apto para soldaduras de espesores finos y medios, para fundiciones con bajo contenido

en fósforo.

Permite la soldadura de fundiciones sin

precalentamiento o con calentamientos débiles.

ENiFe-CI

Electrodo con alma de aleación de hierro y níquel.

Puede ser usado con CA o CC de polaridad inversa.

Producen una soldadura de gran resistencia.

Es recomendable su uso para soldaduras de espesores

gruesos y fundiciones de alto contenido en níquel y fósforo,

también para soldadura de fundiciones nodulares.

Figura 8.9. Designación y características princ ipales según el tipo de electrodo.

Figura 8.1O. Pieza de fundición reparada mediante soldadura y mecanizada posteriormente.

2. Los electrodos para soldadura de fundición que producen un depósito de metal no mecanizable son electrodos con alma de acero al carbono y de revestimiento grueso. Se les designa con el código E St (en este caso St debe de interpretar como Steel, que es el nombre que recibe el acero en inglés y no como un símbolo de elemento químico).



El material que aportan es muy duro y sólo se debe usar en piezas que no requieren un mecanizado posterior. La composición del electrodo permite su fusión con un amperaje menor que en el caso de la soldadura de aceros con electrodos del mismo diámetro, mejorando los efectos negativos del exceso de calor en la soldadura de fundiciones.

8.7. Clasificación de los electrodos revestidos para la soldadura de metales no ferrosos

En el caso de los electrodos revestidos para las soldaduras de fundiciones, los códigos que emite la AWS para la soldadura de metales no ferrosos comienzan por la letra E, que indica que se trata de un código de electrodo revestido, seguido de los símbolos de los elementos químicos más significativos en el metal de la varilla del alma (a excepción de la clasificación AWS 5.3 concerniente a los electrodos para la soldadura de aluminio). El código puede incluir números y letras para distinguir entre distintos electrodos con la misma composición química, todos estos símbolos se encuentran separados entre sí por guiones o espacios.

Los grupos de electrodos comerciales para la soldadura de los materiales no ferrosos más significativos son los siguientes:

• Aluminio y aleaciones.

• Cobre y aleaciones.

• Níquel y aleaciones.

8.1.1. Clasificación de los electrodos revestidos para soldadura de aluminio

La clasificación normalizada de electrodos revestidos para la soldadura de aluminio se realiza según las especificaciones de la norma AWS 5.3.

Es un código compuesto por:

• La letra E, indica electrodo.

• Un código de cuatro cifras.

Sólo existen clasificados tres tipos de electrodos para la soldadura de aluminio, podemos consultar su designación en la siguiente tabla:



Designación Composición química

E 1100

E3003

E4043

Aluminio puro. Aluminio -

1% manganeso.

Aluminio - 5,2% silicio (Aleación destinada a la fabricación de electrodos y varillas para soldeo).

Figura 8.11. Electrodos revestidos para aluminio y sus aleaciones según AWS 5.3.

Los electrodos clasificados según la designación AWS 5.3 como E-1100, son electrodos con alma de aluminio puro. El revestimiento contiene fundentes que permiten la unión de aluminio puro y aleaciones comerciales de aluminio.

El metal depositado en la soldadura presenta una resistencia mínima garantizada a la tracción de 60 MPa, y un alargamiento mínimo garantizado del 40%.

El análisis químico del metal depositado con el electrodo E-1100 garantiza un contenido máximo en peso de los siguientes elementos

• Silicio (Si) < 0.15%.

• Hierro (Fe) < 0.15%.

• Cobre (Cu) < 0.02%.

• Zinc (Zn) < 0.06 %.

• Titanio (Ti) < 0.03%.

Los electrodos clasificados según la designación AWS 5.3 como E-3003, son electrodos con alma de aluminio aleado con un máximo de 1.5% de manganeso (Mn). El revestimiento contiene fundentes que permiten la unión de las aleaciones de aluminio manganeso (AlMn) y aluminio magnesio (AlMg).

Estos grupos de aleaciones de aluminio forman parte de los aluminios considerados como maleables, y por tanto, son las aleaciones que habitualmente conforman los perfiles y las chapas.




El análisis químico del metal depositado con el electrodo E-3003 garantiza un contenido máximo en peso de los siguientes elementos:

• Silicio (Si) < 0.50 %.

• Hierro (Fe) < 0.60 %.

• Cobre (Cu) < 0.10 %.

• Manganeso (Mn) > 0.9 %, < 1.5 %.

• Magnesio (Mg) < 0.3 %.

• Cromo (Cr) < 0.05 %.

• Zinc (Zn) < 0.20 %.

• Titanio (Ti) < 0.10 %.

Los electrodos clasificados según la designación AWS 5.3 como E-4043, son electrodos con alma de aluminio aleado con silicio (Si).

Permite la soldadura de aleaciones de aluminio del tipo aluminio-silicio (AlSi), muy característica del aluminio empleado para la fundición.


El análisis químico del metal depositado con el electrodo E-4043 garantiza un contenido máximo en peso de los siguientes elementos:

• Silicio (Si) >4.5%, < 6.0 %.

• Cobre (Cu) < 0.30 %.

• Manganeso (Mn) < 0.05 %.

• gnesio (Mg) < 0.05 %.

• Zinc (Zn) < 0.10 %.

• Titanio (Ti) < 0.20 %.

Los tres tipos de electrodos destinados a la soldadura del aluminio y sus aleaciones: E-1100, E-3003, E-4043, están diseñados para uso con corriente continua y el electrodo conectado al terminal positivo (polaridad inversa).



Son electrodos muy sensibles a la humedad, por lo que deben guardarse en locales con temperatura y humedad controlados. Se deben seguir siempre las instrucciones de resecado y mantenimiento, también se recomienda hacer uso de estufas portátiles para mantenimiento durante su consumo.

8.1.2. Clasificación de los electrodos revestidos para la soldadura del cobre y sus aleaciones

Los fabricantes de electrodos suelen marcar sus productos para la soldadura de cobre y aleaciones según los códigos especificados por la norma AWS 5.6. Las características que deben satisfacer dichos electrodos también están especificadas en esta norma.

Las almas de los electrodos para la soldadura de cobre están compuestas principalmente por bronce fosforoso, bronce al silicio o bronce al aluminio, para todas estas aleaciones el cobre es el elemento principal, por esto todos los códigos comienzan con el símbolo del cobre "Cu". Los electrodos de mayor difusión comercial se marcan con los códigos recogidos en la siguiente tabla:

Código AWS 5.6:

Metal del alma: Para la soldadura de metales

del tipo:

E-Cu Cobre Cobre

E-CuSi Cupro-silicio Latones y Cupro-silicios

E-CuSn-A Bronce fosforoso Latones y bronces fosforosos

E-CuSn-C Bronce fosforoso Latones y bronces fosforosos

E-CuAl-A Cupro-aluminio Cupro-aluminio

E-CuAl-B Cupro-aluminio Cupro-aluminio

E-CuNi

Cupro-níquel

Latones, Cupro-aluminio y Cupro-silicio.

E-CuNiAl Cupro-níquel-aluminio Cupro-níquel-aluminio.

E-CuMnNiAl

Cupro-níquel-aluminio- manganeso

Cupro-níquel con aluminio y manganeso.

Figura 8.12. Especificaciones de los códigos para electrodos revestidos según norma AWS 5.6.

8.1.3. Clasificación de los electrodos revestidos para la soldadura del níquel y sus aleaciones

En este punto vamos a tratar el marcado de los electrodos revestidos para la soldadura de níquel y sus aleaciones.

No debemos confundir los electrodos para la soldadura de níquel y sus aleaciones con los electrodos para la soldadura de fundiciones (clasificados según la norma AWS 5.15). La confusión puede ocurrir dado que los electrodos para soldadura de fundiciones



también son electrodos con alma de níquel, en la mayoría de los casos. Debemos tener siempre en cuenta que son electrodos con características distintas, destinados a aplicaciones distintas.

Los fabricantes suelen marcar los electrodos para níquel cumpliendo las especificaciones de la norma AWS 5.11.

Los metales a los que están destinados estos electrodos son:

• Níquel puro.

• Aleaciones en base níquel: Ni-Cu y Ni-Cr (estas aleaciones adoptan nombres comerciales como inconel, monel, incoloy, etc.).

• Aceros con aplicaciones criogénicas, con contenido superior al 9% de níquel.

• Algunos aceros inoxidables.

• Las especificaciones para el marcado de electrodos según AWS 5.11 son las siguientes:

• El código comienza con la letra "E", distintivo de electrodo revestido.

• El símbolo químico del elemento níquel "Ni".

• Los símbolos de los elementos químicos de mayor importancia.

• Un número para distinguir entre distintos electrodos con la misma composición química.

En la tabla siguiente puedes consultar las designaciones de los electrodos para soldadura de níquel, junto al nombre comercial de la aleación para la que están recomendados.

Código AWS 5.11: Recomendado para la soldadura de las aleaciones:

E Ni Cu Monel 400

E Ni Cu-7 Monel K-500

E Ni Cr Fe-1 lnconel 600

E Ni Cr Fe-2 lncoloy 800

Figura 8.13. Especificaciones de los códigos para electrodos revestidos según norma AWS 5.11.



� Resumen

o La correcta elección de un tipo de electrodo revestido u otro está en función de una serie de condicionantes derivados de las propias características de la soldadura.

o Las principales características que influyen a la hora de decidir el tipo de electrodo a utilizar son: el tipo de material a soldar, las propiedades mecánicas que requiera el conjunto soldado, la posición de la soldadura, el tipo de corriente a utilizar, la potencia de uso, el diseño de la junta de soldadura, el espesor del metal a soldar, la temperatura de servicio, la deformación, si la soldadura se realiza en el taller o en la obra, etc.

o Comercialmente, los electrodos revestidos se clasifican según la norma A.W.S. (Sociedad Americana de Soldadura) en algunos casos, el fabricante añade un sistema de identificación propio de manera adicional.

o Existen dos grandes grupos de códigos por los que se pueden clasificar los electrodos revestidos:

• Por un lado, tenemos los códigos alfanuméricos basados en la resistencia del depósito de soldadura o basados en el código de identificación del metal base:

o Los electrodos revestidos utilizados para la soldadura de aceros al carbono se clasifican según AWS 5.1

o Los electrodos revestidos utilizados para la soldadura de aluminios se clasifican según AWS 5.3

o Los electrodos revestidos utilizados para la soldadura de aceros inoxidables se clasifican según AWS 5.4

o Los electrodos revestidos utilizados para la soldadura de aceros de baja aleación se clasifican según AWS 5.5

• Por otro lado, disponemos de códigos basados en los símbolos de los elementos químicos considerados significativos en el material de aporte del electrodo:

o Los electrodos revestidos utilizados para la soldadura de cobre se clasifican según AWS 5.6



o Los electrodos revestidos utilizados para la soldadura de aleaciones de níquel se clasifican según AWS 5.11

o Los electrodos revestidos utilizados para la soldadura de fundiciones se clasifican según AWS 5.15

TEma 8 Electrodos comerciales ya ya · Debido a que es un estándar adoptado internacionalmente y a...

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