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CURSO CURSO BA B A SICO SICO DE SOLDA SOLDADUR DURA A
GABRIEL HORACIO
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CONSIDERACIONES PRELIMINARES La soldadura por arco con electrodos revestidos es un procedimiento manual en el que la fuente térmica está constituida por el arco eléctrico que, disparándose entre electrodo revestido (soportado por la pinza porta electrodo) y la pieza a soldar (material base), desarrolla el calor que provoca una rápida fusión tanto del material base como del electrodo (metal de aporte) GABRIEL HORACIO
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CONSIDERACIONES PRELIMINARES
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CONSUMIBLES DE SOLDADURA (SOLO SMAW PARA A°C°) • Para lograr que una soldadura cumpla con los requisitos de calidad y resistencia, la mayoría de los procesos de soldadura utilizan un material de aporte externo conocido como consumible. La finalidad del consumible es la de reconstruir la masa de material base quitada a estos materiales como consecuencia de su preparación previa (habitualmente biselado) antes de ser soldados. Esta reconstrucción se produce por fusión del consumible a través de un arco eléctrico producto del calor que éste genera. De acuerdo a los requerimientos de la soldadura, podemos utilizar una gran variedad de consumibles. • Para la soldadura manual (SMAW) utilizaremos electrodos revestidos. Estos electrodos son varillas de distintos diámetros que tienen un revestimiento que cumple varias funciones (precisamente es el diámetro de la varilla o alma la que define el diámetro del electrodo). En función de este revestimiento, los electrodos pueden clasificarse en 3 grupos:
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ELECTRODOS CELULOSICOS
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El revestimiento de estos electrodos tienen entre un 35 y 45% de celulosa, la que se descompone en el arco eléctrico produciendo un gran volumen de gases protectores. Ese porcentaje de celulosa le da a estos electrodos una característica específica y única: un poderoso arco que genera una alta penetración en el metal base. Por eso son adecuados para ser utilizados en toda posición y en especial en vertical descendente, porque este arco poderoso penetra, funde el metal base y mantiene la escoria (que es escasa) y el metal depositado en su lugar, impidiendo que chorree.
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ELECTRODOS CELULOSICOS
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La celulosa además retiene por sus características, gran cantidad de agua. A fin de garantizar el funcionamiento correcto de los electrodos celulósicos, es necesario mantener en buen estado la celulosa y retener entonces un buen nivel de humedad. Si estos requerimientos no se cumplen, el electrodo perderá fuerza de arco (por ejemplo si la celulosa es “quemada” en un horno) y se generarán poros por falta de protección. Por todo esto es importante y recomendable no mantener los electrodos en hornos o termos. Si estos electrodos fueron correctamente fabricados, embalados y adecuadamente mantenidos NO DEBEN SER RESECADOS.
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ELECTRODOS RUTILICOS
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Tienen una base de revestimiento de hasta un 50% de rutilo (óxido de titanio). Genera escoria densa y viscosa, su funcionamiento es suave y parejo y la penetración es media. El rutilo le da una buena estabilidad al arco, pudiéndose usar tanto con corriente alterna como continua. Las propiedades mecánicas no son tan buenas como los celulósicos. No es necesario resecarlos, pero si se han mojado pueden ser tratados a 80-110ºC durante una hora. Para esta tarea es recomendable consultar al fabricante porque el resecado puede destruir la celulosa que se le agrega para mejorar su desempeño en posición vertical.
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ELECTRODOS BASICOS
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Conocidos también como bajo hidrógeno ya que no aporta este gas a la soldadura. Presentan una velocidad media de deposición, penetración moderada y buena apariencia del cordón. Las propiedades mecánicas del metal depositado son superiores a los dos anteriores, utilizándose este electrodo para aceros de mediana resistencia y donde se requieren aplicaciones de alta tecnología, chapas de grandes espesores, altos requerimientos mecánicos para altas y bajas temperaturas, etc. GABRIEL HORACIO
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ELECTRODOS BASICOS
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Los revestimientos de estos electrodos son higroscópicos, es decir que colocados en una atmósfera o ambiente húmedo, absorben humedad. Con esto estamos incorporando hidrógeno al revestimiento que luego ira a parar a la soldadura con la posibilidad que aparezcan graves problemas de fisuración (incluso mucho tiempo después de haber soldado). Por esto hay que tener mucho cuidado con la manipulación, uso y mantenimiento de estos electrodos. Una vez abierto el embalaje de fábrica deben colocarse en los termos para su inmediato uso. Si hubiera que resecarlos, se pueden colocar en horno a una temperatura de aproximadamente 320-380ºC por espacio de hora y media y luego mantenerlos a una temperatura de entre 70 y 130ºC GABRIEL HORACIO
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DENOMINACION DE LOS ELECTRODOS
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EXXYZ-A
indica que es un electrodo XX: indica la resistencia a la tracción Y: indica la posición de la soldadura: 1 es toda posición (para los básicos no incluye vertical descendente), 2 horizontal y plana, 3 plana solamente y 4 toda posición y vertical descendente (ejemplo 7048 que es un básico para usar en toda posición incluso vertical descendente) Z: indica el tipo de fuente, escoria, penetración y contenido de polvo de hierro en el revestimiento. A: es un dígito optativo que indica consideraciones adicionales E:
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REGULACION DE SOLDADORAS - AMPERAJE
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La gran mayoría de las máquinas de soldar cuentan con 2 regulaciones: una gruesa que establece rangos relativamente grandes de amperaje y fina que permite ajustar más precisamente este parámetro. El amperaje tiene una vital importancia, ya que la no utilización del rango preciso, determinará la presencia de defectos en la soldadura (por ejemplo tendremos socavados si la corriente es muy alta o tendremos falta de fusión si la corriente en muy baja). Cada fabricante de consumibles recomienda de acuerdo a sus experiencias, un rango óptimo para cada tipo de consumibles teniendo en cuenta las características y propiedades del mismo y el diámetro. A título de ejemplo, se muestra una tabla (electrodos de AºCº de Conarco) con rangos de intensidades para electrodos según tipo y diámetro. GABRIEL HORACIO
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REGULACION GRUESA Y FINA
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REGULACION GRUESA Y FINA
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REGULACION GRUESA
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REGULACION FINA
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RANGOS DE AMPERAJE
• Vemos algunos rangos de amperaje para electrodos (extraído del manual de Conarco)
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DEFECTOS ó DISCONTINUIDADES EN SOLDADURA
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La elección equivocada de parámetros de soldadura, generan defectos o discontinuidades que afectan la calidad y la integridad de la soldadura. A modo de referencia rápida, se agrega una tabla donde se describen los más usuales defectos de soldadura, las causas que los originan y las eventuales soluciones.
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DEFECTOS ó DISCONTINUIDADES EN SOLDADURA
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DEFECTOS ó DISCONTINUIDADES EN SOLDADURA
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DEFECTOS ó DISCONTINUIDADES EN SOLDADURA
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FUNCION ELECTRICA DEL REVESTIMIENTO – TIPO DE CORRIENTE Y POLARIDAD
• La composición del revestimiento determina, por su acción eléctrica, la naturaleza de la corriente apta para soldar, tanto sea en corriente continua ó corriente alterna. Asimismo define la polaridad a usar cuando se utiliza corriente continua • La conexión en polaridad inversa se produce conectando el cable de pinza (con pinza porta electrodo) al polo positivo (+) de la fuente de soldadura y el cable de masa (con pinza de masa) al polo negativo (-) de la fuente. El calor del arco eléctrico se concentra sobretodo en el extremo del electrodo. Cada tipo de electrodo necesita un tipo específico de curso de corriente (CA o CC) y en el caso de corriente CC una polaridad específica: por lo tanto, la elección del electrodo está condicionada por la tipología del generador utilizado. Una utilización equivocada comporta problemas en la estabilidad del arco y, en consecuencia, en la calidad de la soldadura.
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TIPO DE CORRIENTE Y POLARIDAD
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EFECTO DE LA POLARIDAD EN LA SOLDADURA
• La corriente eléctrica es el “tránsito” de electrones (partículas cargadas eléctricamente) que circula desde el polo negativo de una fuente, hacia el polo positivo de la misma.
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EFECTO DE LA POLARIDAD EN LA SOLDADURA
• Según sea el sentido de circulación de la corriente eléctrica, obtendremos distintos resultados en la soldadura. La polaridad inversa (corriente continua, electrodo al positivo), va a generar cuando se establezca el arco, un flujo de electrones desde el polo negativo (la pieza a soldar) al polo positivo (electrodo). De esta forma, el mayor porcentaje de calor se concentrará en la punta del electrodo. Si por el contrario usamos la polaridad directa (electrodo conectado al polo negativo), el flujo de electrones va desde el propio electrodo a la pieza, provocando en ésta una mayor temperatura. Esto favorece la fusión y por ello la penetración en una pasada de raíz. GABRIEL HORACIO
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EFECTO DE LA POLARIDAD EN LA SOLDADURA
• Para el caso de utilización de corriente alterna, el flujo de electrones cambia permanentemente de positivo a negativo y de negativo a positivo. Es por ello que la penetración en este caso es intermedia entre los dos casos de corriente continua y el calentamiento de la pieza a soldar es similar al calentamiento del electrodo.
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EFECTO DE LA POLARIDAD EN LA SOLDADURA
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