ntc2191-electrodos revestidos para soldadura de aceros al carbono

NORMA TÉCNICA NTC COLOMBIANA 2191

1998-11-25

SOLDADURA. ELECTRODOS DE ACERO AL CARBONO REVESTIDOS PARA SOLDADURA POR ARCO E: WELDING. CARBON STEEL ELECTRODES FOR SHIELDED

METAL ARC WELDING

CORRESPONDENCIA: esta norma es equivalente (EQV) a la

ANSI/AWS A5.1 DESCRIPTORES: electrodo de acero al carbono;

electrodo para soldar; soldadura; electrodo.

I.C.S.: 25.160.20 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. 6078888 - Fax 2221435

Prohibida su reproducción Primera actualización

PRÓLOGO El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 2191 (Primera actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo de 1998-11-25. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 000006 Soldadura. ACERÍAS DE CALDAS S.A. ACERÍAS PAZ DEL RÍO S.A. COMESA S.A. CRYOGAS DISTRAL ELECTROMANUFACTURAS S.A.

EMAC LTDA GENERAL PIPE SERVICE INC. INSPEC INGENIERÍA LTDA. INIGENIERÍA Y SERVICIOS SAGER S.A. SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO

Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: AGA-FANO S.A. ANDI ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE SOLDADURA CODENSA EW SAYBOLT Y CÍA COLOMBIA LTDA ELECTRODOS OERLIKON DE COLOMBIA LTDA. EMPRESA COLOMBIANA DE SOLDADURAS S.A. EMPRESAS DE ACUEDUCTO Y

ALCANTARILLADO DE BOGOTA E.S.P. FEDEMETAL FEDESTRUCTURAS ISAGEN S.A. E.S.P J&W INGENIEROS LTDA SOLDADURAS MEGRIWELD UNIVESIDAD DE ANTIOQUIA UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER UNIVERSIDAD LIBRE

ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales.

DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 2191 (Primera actualización)

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SOLDADURA. ELECTRODOS DE ACERO AL CARBONO REVESTIDOS PARA SOLDADURA POR ARCO 1. OBJETO Esta norma establece los requisitos para los electrodos de acero al carbono recubiertos, para soldadura por arco metálico protegido.

Parte A. Requisitos generales 2. CLASIFICACIÓN 2.1 Los materiales para soldadura cubiertos por esta norma se clasifican de acuerdo con los siguientes criterios:

1) Tipo de corriente (Véase la Tabla 1) 2) Tipo de revestimiento (Véase la Tabla 1) 3) Posición de la soldadura (Véase la Tabla 1) 4) Propiedades mecánicas del metal de aporte en su condición soldada o envejecido

(véanse las Tablas 2 y 3). 2.2 El material incluido en una clasificación no se debe incluir en ninguna otra de esta norma, excepto que E7018M también se puede clasificar como E7018, siempre que el electrodo cumpla todos los requisitos de ambas clasificaciones. 3. ACEPTACIÓN La aceptación1 de los materiales se rige por lo establecido en la NTC 3568 (ANSI/AWS A5.01) Siderurgia. Metal de aporte para soldadura. Directrices de adquisición.

1 Véase A3 (en el Anexo) para información adicional respecto a aceptación, ensayos del material despachado, y

NTC 3568 (ANSI/AWS A5.01) Siderurgia. Metal de aporte para soldadura. Directrices de adquisición.


2

4. CERTIFICACIÓN Si se fija la especificación (NTC o AWS) y las designaciones de clasificación al empaque, o la clasificación al producto, el fabricante certifica que el producto cumple los requisitos de esta norma.2 5. UNIDADES DE MEDIDA Y PROCEDIMIENTO DE APROXIMACIÓN (REDONDEO) 5.1 En esta norma se usarán las unidades del sistema métrico y se darán también sus valores equivalentes en el sistema inglés. Los tamaños y las dimensiones estándar en los dos sistemas no son idénticos, por esta razón la conversión de un tamaño o dimensión estándar en un sistema no siempre coincide con un tamaño o dimensión estándar en el otro. Sin embargo, si se aplican tolerancias apropiadas en cada caso, se pueden hacer conversiones adecuadas incluyendo tamaños estándar de ambos sistemas. 5.2 Para determinar la conformidad con esta norma, un valor observado o calculado se debe redondear a la “unidad más próxima” del último lugar a la derecha en las cifras usadas al expresar el valor límite, de acuerdo con el método de redondeo de la norma ASTM E29 Using Significant Digits in Test Data to Determine Conformance with Specifications

Parte B. Ensayos, procedimientos y requisitos 6. RESUMEN DE ENSAYOS En la Tabla 4 se especifican los ensayos requeridos para cada clasificación. El propósito de estos ensayos es determinar la composición química, las propiedades mecánicas y, la sanidad del metal de soldadura, el contenido de humedad del recubrimiento del electrodo tipo bajo hidrógeno, y la aptitud para el uso del electrodo. En las secciones 8 a 17 se trata sobre el metal base para los ensambles destinados a los ensayos de la soldadura, los procedimientos de soldadura y de ensayo por utilizar y los resultados requeridos. Los ensayos complementarios para la humedad absorbida, en la sección 16, Ensayo de la humedad absorbida, y el hidrógeno difusible, en la sección 17, Ensayo de hidrógeno difusible, no se requieren para clasificación de los electrodos tipo bajo hidrógeno, con la excepción de E7018M, en donde sí se requieren los mencionados ensayos. Véanse las notas j, n de la Tabla 4.

2 Véase A.4 (en el Anexo) para información adicional respecto a certificación


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Tabla 1. Clasificación de los electrodos

Clasificación NTC o AWS

Tipo de revestimiento Electrodos capaces de producir soldaduras satisfactorias en las posiciones mostradasa (posición de la soldadura)

Tipo de corrienteb

Electrodos serie E 60 E6010 E6011 E6012 E6013 E6019 E6020 E6022c) E6027

Alto en celulosa y sodio Alto en celulosa y potasio Alto en sodio y óxido de titanio Alto en óxido de titanio y potasio Oxido de hierro, óxido de titanio y potasio Alto en óxido de hierro Alto en óxido de hierro Alto en óxido de hierro, polvo de hierro

F, V, OH, H F, V, OH, H F, V, OH, H F, V, OH, H F, V, OH, H H - Filetes F F,H H - Filetes F

cdep ca o cdep ca o cden ca, cdep o cden ca, cdep o cden ca o cden ca, cdep o cden ca o cden ca o cden ca, cdep o cden

Electrodos serie E 70 E7014 E7015d E7016d E7018d

E7018M E7024d E7027 E7028d

E7048d

Polvo de hierro, óxido de titanio Bajo hidrógeno y sodio Bajo hidrógeno y potasio Bajo hidrógeno y potasio, polvo de hierro Bajo hidrogeno y polvo de hierro Polvo de hierro y óxido de titanio Alto en óxido de hierro y polvo de hierro Bajo hidrógeno y potasio, polvo de hierro Bajo hidrógeno y potasio, polvo de hierro

F ,V, OH, H F ,V, OH, H F ,V, OH, H F ,V, OH, H F ,V, OH, H H - Filetes, F H - Filetes F H - Filetes, F F, OH, H, V- descendente

ca, cdep o cden cdep ca o cdep ca o cdep cdep ca, cdep o cden ca o cden ca, cdep o cden ca o cdep ca o cdep

Notas : a) Las abreviaturas F, V, V-descendente OH, H y H-filetes, indican la posición de las soldaduras como sigue: F = plana H = horizontal H - filete = filetes horizontales V - descendente = vertical descendente

V = vertical Para electrodos menores o iguales de 4,8 mm (3/16 de pulgada), excepto para menores o iguales

OH = sobrecabeza de 4,0 mm (5/32 de pulgada), de las clasificaciones como E7014, E7015, E7016, E7018 y E7018M.

b) El término cdep se refiere a corriente directa, electrodo positivo (CD polaridad invertida). El término cden se refiere a corriente directa, electrodo negativo (CD polaridad directa) c) Los electrodos de la clasificación E6022 son para soldaduras de un solo pase. d) Los electrodos con requisitos complementarios de elongación, tenacidad a la entalla, humedad absorbida e hidrógeno difusible se pueden identificar como se muestra en las Tablas 2,

3, 10 y 11.


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Tabla 2. Requisitos de ensayos de tracción a,b,c


Resistencia a la tracción Esfuerzo de fluencia a deformación del 0,2 %

Porcentaje de elongación en 50,8 mm (2 pulgadas)

ksi MPa ksi Mpa E6010 E6011 E6012 E6013 E6019 E6020 E6022d E6027

E7014 E7015 E7016 E7018 E7024 E7027 E7028 E7048

E7018M

60 60 60 60 60 60 60 60

70 70 70 70 70 70 70 70

Nota g

414 414 414 414 414 414 414 414

482 482 482 482 482 482 482 482 482

48 48 48 48 48 48

48

58 58 58 58 58 58 58 58

53-72f

331 331 331 331 331 331

no especificado 331

399 399 399 399 399 399 399 399

365-496f

22 22 17 17 22 22

no especificado 22

17 22 22 22 17e 22 22 22 24

Notas: a) Véanse en la Tabla 4 los tamaños por ensayar . b) Los requisitos son para la condición soldada y con envejecimiento según se especifica en el numeral 11.3. c) Los valores simples son mínimos. d) Se requiere un ensayo de tracción transversal, como se especifica en el numeral 11.2 y en la Figura 9, y un

ensayo de doblado longitudinal guiado, como se especifica en la sección 12, ensayo de doblado, y en la Figura 10.

e) El metal de soldadura de los electrodos identificados como E7024-1 debe tener elongación mínima del 22 %. f) Para electrodos de 2,4 mm (3/32 de pulgada), el máximo esfuerzo de fluencia debe ser 531 Mpa (77 ksi). g) La resistencia de tracción de este metal de soldadura es un valor nominal de 482 MPa (70 ksi). 7. REENSAYO Si el resultado de cualquier ensayo no cumple el respectivo requisito, ese ensayo se debe repetir dos veces; los resultados de ambos reensayos deben cumplir el requisito. Las probetas para reensayo se pueden tomar del ensamble de ensayo original o de un nuevo ensamble de ensayo. En el caso del análisis químico, el reensayo se requiere sólo para aquellos elementos específicos que no cumplieron el requisito de ensayo. 8. ENSAMBLES PARA ENSAYO DE SOLDADURA 8.1 Se requiere uno o más de los siguientes cinco ensambles de ensayo para soldadura.

1) El relleno de soldadura de la Figura 1, para el análisis químico del metal de soldadura no diluido.

2) La soldadura en ranura de la Figura 2, para las propiedades mecánicas y la

sanidad del metal de la soldadura.


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3) La soldadura en filete que se ilustra en la Figura 3, para la aplicabilidad del

electrodo.

4) La soldadura en ranura de la Figura 4, para ensayos de tracción transversal y de doblado longitudinal destinados a soldaduras realizadas con el electrodo de un solo pase E6022.

5) La soldadura en ranura de la Figura 5, para las propiedades mecánicas y la

sanidad del metal de soldadura realizado con el electrodo E7018M. La muestra para el análisis químico se puede tomar de un área de baja dilución, bien sea en la soldadura en ranura de la Figura 2 o de la Figura 5, o en la probeta fracturada del ensayo de tracción de metal de soldadura, evitando así la necesidad de elaborar un relleno. En caso de disputa, el relleno de soldadura debe ser el método referido. 8.2 La preparación de cada ensamble de ensayo de soldadura debe ser como se establece en los numerales 8.3 a 8.5. El metal base para cada ensamble debe ser como se requiere en la Tabla 5 y debe cumplir los requisitos de la norma ASTM mostrada allí, o una norma equivalente. Los ensayos de los ensambles deben ser como se establece en los capítulos 9 a 14. Los electrodos distintos de los electrodos tipo bajo hidrógeno se deben ensayar sin “acondicionamiento”. Los electrodos tipo bajo hidrógeno, si no se han protegido adecuadamente contra la absorción de humedad en el almacenamiento, se deben mantener a una temperatura de 260 oC a 427 oC (500 oF a 800 oF) durante un mínimo de una hora antes del ensayo. 8.3 RELLENO DE SOLDADURA Cuando se requiera, se debe elaborar un relleno de soldadura como se especifica en la Figura 1. Como base para el relleno de soldadura se debe usar un metal base de cualquier tamaño conveniente y del tipo especificado en la Tabla 5. La superficie del metal base en el cual se deposite el metal de aporte debe estar limpia. El relleno se debe soldar en la posición plana con capas múltiples para obtener metal de aporte no diluido. La temperatura de precalentamiento no debe ser menor de 16 oC (60 oF) y la temperatura entrepases no debe exceder los 150 oC (300 oF). Después de cada pase se debe eliminar la escoria. El relleno se puede enfriar en agua entre pases. Las dimensiones del relleno una vez terminado deben ser como se muestra en la Figura 1. El ensayo de este ensamble debe ser como se especifica en la sección 9. Análisis químico.


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Tabla 3. Requisitos de impacto Charpy con entalla en V


Límites para tres entre cinco probetasa

Promedio, mínimo Valor simple, mínimo E6010, E6011, E6027, E7015, E7016b, E7018b, E7027, E7048

27 J a - 29 °C

(20 ft-lb a -20 °F)

20 J a - 29 °C

(15 ft-lb a - 20 °F)

E6019 E7028

27 J a - 18 °C (20 ft-lb a 0 °F)

20 J a - 18 °C (15 ft-lb a 0 °F)

E6012, E6013, E6020, E6022, E7014, E7024b

No especificado

No especificado

Límites para cinco entre cinco probetasc E7018M

Pormedio, mínimo

67 J a - 29 °C (50 ft-lb a - 20 °F)

Valor simple, mínimo

54 J a - 29 °C (40 ft-lb a - 20 °F)

Notas: a) Al calcular el promedio se deben descartar los valores de ensayo máximo y mínimos obtenidos. Dos de estos

tres valores remanentes deben ser iguales a 27 J (20 pie-lb) o exceder este valor. b) Los electrodos con las siguientes designaciones complementarias opcionales deben cumplir los requisitos de

impacto a baja temperatura que se especifican a continuación:

Clasificación (NTC o AWS)

Designación del electrodo

Requisitos de impacto Charpy con entalla en V Límites para tres entre cinco probetas (véase la nota a

anterior) Promedio, Mín Valor simple, mín E7016 E7018

E7016-1 E7018-1

27 J a - 46 °C (20 ft-lb a - 50 °F)

20 J a - 46 °C (15 ft-lb a - 50 °F)

E7024

E7024-1 27 J a - 18 °C (20 ft-lb a 0 °F)

20 J a - 18 °C (15 ft-lb a 0 °F)

c) Al calcular el promedio se deben usar los cinco valores obtenidos. Cuatro de los cinco valores deben ser

iguales a 67 J (50 pie-lb) o exceder este valor.


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Tabla 4. Ensayos requeridos a, b

Ensayo radiográficoe Ensayo Ensayo de


Corriente y polaridad a Diámetro del electrodoc Análisis químicod

Ensayo de tracciónf

de todo el metal de

impactog soldadura en

fileten Ensayo de humedadf

Pulgadas mm de aporte E6010 cdep 3/32, 1/8

5/32, 3/16 7/32 1/4 5/16

2,4; 3,2 4,0; 4,8 5,6 6,4 8,0

NR NR NR NR NR

NRb F NRb F F

NRb F NRb F NRb

NRb V & OH NRb H NRb

NR NR NR NR NR

E6011 ca y cdep 3/32, 1/8 5/32, 3/16 7/32 1/4

2,4; 3,2 4,0; 4,8 5,6 6,4

NR NR NR NR

NRb F NRb F

NRb F NRb F

NRb V & OH NRb H

NR NR NR NR

E6012 ca y cden 5/16 1/16 a 1/8 inclusive 5/32, 3/16 7/32 1/4, 5/16

8,0; 1,6 a 3,2 inclusive 4,0; 4,8 5,6 6,4; 8,0

NR NR NR NR NR

F NR Fi NR Fi

NRb NR NR NR NR

NRb NRb V & OH NRb H

NR NR NR NR NR

E6013 ca,cdep y cden 1/16 a 1/8 inclusive 5/32, 3/16 7/32 1/4, 5/16

1,6 a 3,2 inclusive 4,0; 4,8 5,6 6,4; 8,0

NR NR NR NR

NRb Fl NRb Fl

NR NR NR NR

NRb V & OH NRb H

NR NR NR NR

E6019 ca,cdep y cden 5/64 a 1/8 inclusive 5/32, 3/16 7/32 1/4,5/16

2,0 a 3,2 inclusive 4,0; 4,8 5,6 6,4; 8,0

NR NR NR NR

NRb Fl NRb Fl

NRb Fl NRb Fl

NRb V & OH NRb H

NR NR NR NR

E6020 Para filetes H, ca y cden Para posición plana ca, cdep y cden

1/8 5/32 a 3/16 7/32 1/4 5/16

3,2; 4,0; 4,8 5,6 6,4 8,0

NR NR NR NR NR

NRb Fl NRb Fl Fl

NR NR NR NR NR

NRb H NRb H NRb

NR NR NR NR NR

E6022 ca y cden 1/8 5/32 a 7/32 inclusive

3,2 4,0 a 5,6 inclusive

NR NR

NR NR i,k

NR NR

NR NR

NR NR

Continúa…


8

Tabla 4. (Continuación)

Ensayo radiográficoe Diámetro del electrodoc Clasificación NTC o AWS

Corriente y polaridad a

Pulgadas mm

Análisis químicod Ensayo de tracciónf

de todo el metal de aporte

Ensayo de

impactog

Ensayo de soldadura en fileten

Ensayo de humedad f

E6027 Para filetes H, ca y cden Para posición plana ca, cdep y cden

1/8 5/32 , 3/16 7/32 1/4 5/16

3,2 4,0; 4,8 5,6 6,4 8,0

NR NR NR NR NR

NRb Fl.,m NRb Fl,m Fl,m

NRb Fl NRb Fl NRb

NRb H NRb H NRb

NR NR NR NR NR

E7014 ca, cdep y cden 3/32, 1/8 5/32 3/16 7/32 1/4 5/16

2,4, 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 8,0

NRb Fl NRb NRb Fl NRb

NRb Fl Fl NRb Fl Fl

NR NR NR NR NR NR

NRb V & OH H NRb H H

NR NR NR NR NR NR

E7015 cdep 3/32,1/8 5/32 3/16 7/32 1/4 5/16

2,4; 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 8,0

NRb F NRb NRb F NRb

NRb F F NRb F F

NRb F F NRb F NRb

NRb V & OH H NRb H NRb

NRb Req' d NRb NRb Req d NRb

E7016 ca y cdep 3/32, 1/8 5/32 3/16 7/32 1/4 5/16

2,4; 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 8,0

NRb F NRb NRb F NRb

NRb F F NRb F F

NRb F F NRb F NRb


NRb Req' d NRb NRb Req'd NRb

E7018 ca y cdep 3/32, 1/8 5/32 3/16 7/32 ¼ 5/16

2,4; 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 8,0

NRb F NRb NRb F NRb

NRb F F NRb F F

NRb F F NRb F NRb


NRb Req' d NRb NRb Req' d NRb

E7018Mn cdep 3/32 a 5/32 inclusive 3/16 a 5/16 inclusive

2,4 a 4,0 inclusive 4,8 a 8,0 inclusive

F F

V F

V F

NR NR

Req' d Req' d


9


Ensayo radiográficoe Diámetro del electrodoc Clasificación NTC o AWS

Corriente y polaridad a

Pulgadas mm

Análisis químicod Ensayo de tracciónf de

todo el metal de aporte

Ensayo de

impactog

Ensayo de soldadura en

fileten

Ensayo de humedad f

E7024 ca,cdep y cden 3/32, 1/8 5/32 3/16 7/32 1/4 5/16

2,4; 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 8,0


NRb F l,m F l,m NRb

F l.m FClm

NRb,0 Fo Fo NRb,0 Fo NRb,o

NRb H H NRb H NRb

NR NR NR NR NR NR

E7027 Para filetes H ca y cden Para posición plana ca, cdep y cden

1/8 5/32 3/16 7/32 1/4 5/16

3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 8,0


NRb F l,m F l,m NRb

F l.m Flm

NRb Fl Fl NRb Fl NRb

NRb H H NRb H NRb

NR NR NR NR NR NR

E7028 ac y cdep 1/8 5/32 3/16 7/32 1/4 5/16

3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 8,0

NRb F NRb NRb F NRb

NRb Fm Fm NRb Fm Fm

NRb F F NRb F NRb

NRb

H NRb H NRb

NRb Req' d NRb NRb Req' d NRb

E7048 ca y cdep 1/8 5/32 3/16

3,2 4,0 4,8

NRb F NRb

NRb F F

NRb F F

NRb V-descendente & OH V-descendente & H

NRb Req' d NRb

a) NR significa “no requerido”. Las abreviaturas, F,H, filetes H, V hacia abajo, V, y OH, se definen en la nota a de la Tabla 1. Los términos “cdep” y “cden”, se definen en la nota b de la Tabla 1. b) Los diámetros de electrodos normalizados que no requieran este ensayo específico se pueden clasificar siempre que al menos dos de los otros diámetros de esa clasificación hayan

cumplido los requisitos de los ensayos requeridos para ellos, o que el tamaño por clasificar cumpla los requisitos de la especificación por el hecho de haber sido ensayado de acuerdo con las Figuras 1, 2 y 3 y la Tabla 6.

c) Los electrodos fabricados en diámetros no mostrados se deben ensayar con respecto a los requisitos del diámetro normalizado más próximo. El electrodo de 6 mm se debe ensayar

con respecto a los requisitos del electrodo de 6,4 mm (1/4 de pulgada).


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Tabla 4. (Final) d) Véase la sección 9, Análisis químico. e) Véase la sección 10, Ensayo radiográfico. f) Véase la sección 11, Ensayo de tracción. g) Véase la sección 13, Ensayo de impacto. h) Véase la sección 14, Ensayo de soldaduras en filete. i) Para esta clasificación no se requiere ensayo radiográfico. j) El ensayo de humedad dado en las secciones 15 a 15.9 es el que se requiere para medir el contenido de

humedad del revestimiento. El ensayo de humedad absorbida, de la sección 16, y el ensayo de hidrógeno difusible, de la sección 17, son ensayos complementarios que sólo se requieren cuando sus correspondientes designadores complementarios opcionales se deban usar con los designadores de clasificación.

k) Para la clasificación de los electrodos E6022 de 4,0, 4,8 y 5,6 mm (5/32, 3/16 y 7/32 de pulgada) se requiere

un ensayo de tracción transversal (véase el numeral 11.2 y la Figura 9) y un ensayo de doblado longitudinal guiado (véase el capítulo 12, Ensayo de doblado, y la Figura 10). Las soldaduras se deben realizar en posición plana (véase la nota d de la Tabla 2).

l) Cuando se muestren cdep y cden sólo se necesita ensayar cden. m) Los electrodos mayores de 450 mm (18 pulgadas) requieren un ensamble de ensayo de doble longitud de

acuerdo con la nota 2 de la Figura 2, para asegurar la uniformidad de todo el electrodo. n) Los ensayos de la sección 16, Ensayo de humedad absorbida, y de la sección 17, Ensayo de hidrógeno

difusible, son ensayos requeridos para todos los tamaños de E7018M. o) A los electrodos identificados como E7024-1 se les debe realizar el ensayo de impacto (véase la nota b de la

Tabla 3).


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Notas: 1) Como base para el relleno de soldadura se debe usar un metal base de cualquier tamaño conveniente, y del

tipo especificado en la Tabla 5. 2) La superficie del metal base en el cual se va a depositar el metal de aporte debe estar limpia. 3) El relleno se debe soldar en posición plana con capas sucesivas para obtener un metal de soldadura no diluido. 4) Para cada tipo de corriente mostrado en la Tabla 4 se debe soldar un relleno, excepto para aquellas

clasificaciones identificadas mediante la nota L en la Tabla 4. 5) El número y el tamaño de los cordones variará de acuerdo con el diámetro del electrodo y el ancho de la

oscilación, así como el amperaje utilizado. 6) La temperatura de precalentamiento no debe ser menor de 16 oC (60 oF) y la temperatura entrepases no

debe exceder de 150 oC (300 oF). 7) Después de cada paso se debe eliminar la escoria. 8) Para controlar la temperatura entrepases, el ensamble de ensayo se puede enfriar en agua entre pases. 9) El tamaño mínimo de relleno terminado debe ser de al menos cuatro capas en altura (H) con longitud (L) y

ancho (W) suficientes para efectuar el análisis. La muestra para el análisis se debe tomar al menos 6.4 mm (1/4 de pulgada) por encima de la superficie original del metal de base.

Figura 1. Relleno para análisis químico de metal de soldadura no diluído

8.4 SOLDADURA EN RANURA 8.4.1 Propiedades mecánicas y sanidad Se debe elaborar y soldar un ensamble de ensayo como se especifica en las Figuras 2 ó 5, utilizando un metal base del tipo apropiado especificado en la Tabla 5. El ensayo de este ensamble debe ser como se especifica en la sección 11, Ensayo de tracción, y en la sección 13, Ensayo de impacto. El ensamble se debe ensayar en la condición soldada o envejecida. 8.4.2 Ensayos de tracción transversal y de doblado Se debe elaborar y soldar un ensamble de ensayo como se especifica en la Figura 4, utilizando un metal base del tipo apropiado especificado en la Tabla 5. El ensayo de este ensamble debe ser como se especifica en los numerales 11.2 a 11.4 y en el capítulo 12, Ensayo de doblado. El ensamble se debe ensayar en la condición envejecida. 8.5 SOLDADURA EN FILETE Se debe elaborar y soldar un ensamble de ensayo como se especifica en la Tabla 4 y en la Figura 3, utilizando metal base del tipo apropiado especificado en la Tabla 5. Las posiciones de


12

soldadura deben ser como se especifica en la Tabla 6 y en las Figuras 3 y 6 de acuerdo con el tamaño y la clasificación del electrodo. Los ensayos del ensamble deben ser como se especifica en la sección 14, Ensayo de soldadura en filete. 9. ANÁLISIS QUÍMICO 9.1 La muestra para el análisis se debe tomar del metal de soldadura obtenido con el electrodo. La muestra debe provenir de un relleno de soldadura o de un área de baja dilución en la probeta fracturada en el ensayo de tracción de todo el metal de soldadura o de la soldadura en ranura mostrada en la Figura 2 o Figura 5. Se deben evitar las áreas en donde comience el arco o en donde existan cráteres. La superficie superior del relleno descrito en el numeral 8.3 e ilustrado en la Figura 1, se debe remover y descartar, y se debe obtener una muestra para el análisis de las capas inferiores del metal por cualquier medio mecánico apropiado. La muestra debe estar libre de escoria y se debe tomar al menos a 6,4 mm (1/4 de pulgada) de la superficie más próxima del metal base. El área de baja dilución en la probeta fracturada del ensayo de tracción o en la soldadura en ranura ilustrada en las Figuras 2 ó 5 se debe preparar para el análisis por algún medio mecánico apropiado. 9.2 La muestra se debe analizar por métodos analíticos aceptados. El método de referencia debe ser la norma ASTM E350, Chemical Analysis of Carbon Steel, Low Alloy Steel, Silicon Electrical Steel, Ingot Iron and Wrought Iron. 9.3 Los resultados del análisis deben cumplir los requisitos de la Tabla 7 para la clasificación del electrodo sometido a ensayo. 10. ENSAYO RADIOGRÁFICO 10.1 Cuando se requiera en la Tabla 4, la soldadura en ranura descrita en el numeral 8.4.1 e ilustrada en las Figuras 2 y 5, se debe radiografiar para evaluar la sanidad del metal de soldadura. En la preparación para la radiografía se debe eliminar el respaldo y ambas superficies de la soldadura se deben maquinar o suavizar por esmerilado. La superficie terminada de la soldadura puede estar a nivel con el metal base o tener un refuerzo razonablemente uniforme no mayor de 2,4 mm (3/32 de pulgada). Ambas superficies del ensamble de ensayo en el área de la soldadura deben ser suficientemente pulidas para evitar cualquier dificultad al interpretar la radiografía. 10.2 La soldadura se debe radiografiar de acuerdo con la norma ASTM E142, Controlling Quality of Radiographic Testing. El nivel de calidad de la inspección debe ser 2-2T. 10.3 La sanidad del metal de soldadura cumple los requisitos de esta norma si la radiografía muestra lo siguiente: 1) No hay grietas ni falta de fusión o falta de penetración de la junta 2) No hay inclusiones de escoria mayores de 6,4 mm (1/4 de pulgada) ó 1/3 del

espesor de la soldadura, lo que sea mayor, ni haber grupos de inclusiones de escoria en línea que tengan una longitud agregada mayor del espesor de la soldadura en una longitud equivalente a 12 veces el espesor de la soldadura,


13

excepto cuando la distancia entre las inclusiones sucesivas sea mayor de 6 veces la longitud de las inclusiones más largas en el grupo.

3) No debe haber indicaciones redondeadas por encima de lo permitido por los

patrones radiográficos mostrados en la Figura 7, de acuerdo con el grado especificado en la Tabla 8.

Se debe excluir de la evaluación radiográfica una longitud de 25 mm (1 pulgada) de la soldadura, medida desde cada extremo del ensamble. 10.4 Una indicación redondeada (en la radiografía) es una indicación con longitud no mayor de tres veces su ancho. Las indicaciones redondeadas pueden ser de forma circular, elíptica, cónica o irregular, y pueden tener “colas”. El tamaño de una indicación redondeada es la mayor dimensión de la indicación, incluyendo cualquier cola que pueda estar presente. La indicación puede ser de porosidad o de escoria. Las indicaciones cuya mayor dimensión no sea superior de 0,4 mm (1/64 de pulgada) no se deben tener en cuenta. Los ensambles con indicaciones redondeadas más grandes que la mayor indicación redondeada permitida en los patrones radiográficos, no cumplen los requisitos de esta norma. 11. ENSAYO DE TRACCIÓN 11.1 A partir de la soldadura en ranura descrita en el numeral 8.4.1 e ilustrada en las Figuras 2 ó 5, se debe maquinar una probeta para ensayo de tracción de todo el metal de soldadura. Las dimensiones de la probeta deben ser como se muestra en la Figura 8. 11.2 A partir de la soldadura en ranura descrita en el numeral 8.4.2 e ilustrada en la Figura 4, se debe maquinar una probeta para ensayo de tracción transversal para los electrodos E6022. Las dimensiones de la probeta deben ser como se muestra en la Figura 9. 11.3 Las probetas para ensayo de tracción de todos los electrodos, excepto los clasificados como bajo hidrógeno se deben envejecer en un rango de 95 oC a 105 oC (200 °F a 220 oF) durante 48 h ± 2 h, y enfriar al aire a la temperatura ambiente. Todas las probetas se deben ensayar en la forma descrita en la sección de ensayos de tracción de la norma AWS B4.0, Standard Methods for Mechanical Testing of Welds. 11.4 Los resultados del ensayo de tracción deben cumplir los requisitos especificados en la Tabla 2. 12. ENSAYO DE DOBLADO (SÓLO PARA ELECTRODOS E6022) 12.1 A partir del ensamble de ensayo de la soldadura en ranura descrito en el numeral 8.4.2 e ilustrado en la Figura 4, se debe maquinar una probeta longitudinal para doblado de cara, como se requiere en la Tabla 4. Las dimensiones de la probeta deben ser como se muestra en la Figura 10.


14

12.2 La probeta para el ensayo de doblado se debe tratar entre un rango de 95 °C a 105 oC (200 °F a 220 oF) durante 48 h ± 2 h, enfriar al aire a la temperatura ambiente y ensayar como se requiere en el numeral 12.3. 12.3 La probeta se debe ensayar en la forma descrita en la sección de ensayos de doblado de la norma AWS B4.0, Standard Methods for Mechanical Testing of Welds. La probeta de ensayo se debe doblar uniformemente 180 grados alrededor de un mandril con un radio de 19 mm (3/4 de pulgada). En la Figura 11 se muestran tres mandriles estándar. La posición de la probeta para doblado de cara debe ser tal que la cara de soldadura del último lado soldado esté sometida a un esfuerzo de tracción (tensión). 12.4 Cada probeta, después del doblado, se debe amoldar al radio de 19 mm (3/4 de pulgada), con una tolerancia apropiada para retracción, y el metal de soldadura no debe contener aberturas mayores de 3,2 mm (1/8 de pulgada) en la superficie convexa.


15

Equivalencia en el sistema libra-pulgada

mm pulgadas 6,4

25 127 254

1,4 1 5 10

Tamaño del electrodo Espesor del metal base Apertura de raíz Pases por capa Total de capas

mm pulgadas mm pulgadas mm pulgadas 2,4 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 8,0

3/32 1/8 5/32 3/16 7/32 ¼

5/16

13 13 20 20 20 25 32

1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1

1 1/4

10 13 16 20 23 25 28

3/8 ½ 5/8 ¾ 7/8 1

1 1/8

2 2 2 2 2 2 2

No especificado 5 a 7 7 a 9 6 a 8 6 a 8 9 a 11

10 a 12

Figura 2. Ensamble de ensayo de soldadura en ranura para las propiedades mecánicas y la sanidad, exceptuando los electrodos E6022 y E7018M

Continúa...


16

Figura 2. (Final)

Notas: 1) Todas las dimensiones excepto los ángulos están en mm. 2) Para electrodos de dimensión mayor a 450 mm (18 pulgadas), se debe soldar un ensamble de ensayo cuya

longitud mínima sea de 500 mm ((20 pulgadas). 3) El metal base debe ser como se especifica en la Tabla 5. 4) Las superficies por soldar deben estar limpias. 5) Antes de soldar, el ensamble se puede preajustar para obtener una unión soldada suficientemente plana

que facilite el retiro de las probetas de ensayo. Como alternativa, para mantener la unión soldada dentro de 5 grados con respecto al plano, se puede usar una restricción o una combinación de restricción y preajuste. Un ensamble de ensayo soldado que esté más de 5 grados fuera del plano se debe descartar. Es prohibido enderezar el ensamble de ensayo.

6) La soldadura se debe realizar en posición plana, utilizando cada tipo de corriente especificado en la Tabla 4,

excepto para las clasificaciones identificadas mediante la nota L en la Tabla 4. 7) La temperatura de precalentamiento debe ser 105 oC (225 oF) como mínimo. La temperatura entrepases no

debe ser menor de 105 oC (225 oF) ni mayor de 175 oC (350 oF). 8) La raíz de la unión se puede sellar soldando con electrodos de 2,4 mm ó 3,2 mm (3/32 de pulgada ó 1/8 de pulgada)

con cordones sin oscilar. 9) Además de las paradas y comienzos en los extremos, cada pase debe contener una parada y un comienzo

entre los extremos. 10) Al terminar la soldadura debe quedar al menos nivelada con la superficie del metal base.


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mm pulgadas 25 76

1 3

Notas: 1) Véase la Tabla 6 para los valores de T y L. 2) El metal base debe ser como se especifica en la Tabla 5. 3) Las superficies a soldar deben estar limpias. 4) Un ensable se debe soldar en cada posición que se especifica en la Tabla 6 y que se muestra en la Figura 6,

utilizando el tipo de corriente que se especifica en la Tabla 4. 5) El precalentamiento debe ser 16 oC (60 oF) mínimo. 6) En un lado de la junta se debe hacer una soldadura en filete de un solo pase. El primer electrodo se debe

consumir hasta una longitud de colilla no mayor de 50 mm (2 pulgadas). 7) La soldadura en la posición vertical debe ser con progresión ascendente, excepto para la clasificación E7048,

en donde la progresión debe ser descendente. 8) La limpieza de la soldadura se debe limitar a la remoción de la escoria, cepillado y descamado de puntas. Es

prohibido esmerilar o rellenar el perfil de la soldadura.

Figura 3. Ensamble para ensayo de soldadura en filete.


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Equivalencia en el sistema

libra-pulgada mm pulgadas 1,6 6,4 25 51 102 153 254

1/16 1/4 1 2 4 6

10 Notas: 1) Todas las dimensiones están en mm. 2) El metal base debe ser como se especifica en la Tabla 5. 3) Las superficies a soldar deben estar limpias. 4) Antes de la soldadura, el ensamble se puede preajustar a fin de obtener una unión soldada suficientemente

plana para facilitar la remoción de las probetas de ensayo. Como alternativa para mantener la unión soldada dentro de 5 grados de plano, se puede usar restricción o una combinación de restricción y preajuste. Un ensamble de ensayo soldado que esté más de 5 grados fuera de plano se debe descartar. Se prohibe el enderezamiento del ensamble de ensayo.

5) El ensamble se debe soldar en la posición plana, usando el tipo de corriente que se especifica en la Tabla 4. 6) La temperatura de precalentamiento debe ser 16 oC (60 oF) min. La temperatura entrepases no debe exceder

de 180 oC (350 oF). 7) Además de las paradas y los comienzos en los extremos, cada paso debe contener una parada y un

comienzo entre los extremos. 8) Para tener seguridad en cuanto a la sanidad del metal de aporte a través de todo el espesor del ensamble de

ensayo, se puede esmerilar la raíz. 9) La soldadura terminada debe quedar al menos al nivel con la superficie de la platina de ensayo.

Figura 4. Ensamble de ensayo para tracción transversal y ensayos de doblado guiado longitudinal para soldaduras hechas con electrodos E6022.


19


mm pulgadas 1,8 1,4 3,8 1,2 3,4

1 5 10

3,2 6,4 9,5 12,7 19,1 25,4

127 254

Notas: 1) Todas las dimensiones, excepto los ángulos están en mm. 2) El metal base debe ser como se especifica en la Tabla 5. 3) Las superficies a soldar deben estar limpias.

Figura 5. Ensamble de ensayo para soldadura en ranura para las propiedades mecánicas y la sanidad del metal de aporte hecho con electrodos E7018M.

Continúa...


20

Figura 5. (Final) 4) Antes de la soldadura, el ensamble se puede preajustar a fin de obtener una unión soldada suficientemente

plana para facilitar la remoción de las probetas de ensayo. Como alternativa para mantener la unión soldada dentro de 5 grados de plano, se puede usar restricción o una combinación de restricción y preajuste. Un ensamble de ensayo soldado que esté más de 5 grados fuera de plano se debe descartar. Se prohibe el enderezamiento del ensamble de ensayo.

5) El ensamble se debe soldar en la posición vertical con progresión ascendente para los electrodos de 4,0 mm

(5/32 de pulgada) y menores en tamaño, y en la posición plana para los electrodos de 4,8 mm (3/16 de pulgada) y mayores en tamaño, utilizando el tipo de corriente que se especifica en la Tabla 4 y la técnica de soldadura que recomiende el fabricante del electrodo.

6) La temperatura de precalentamiento y la temperatura entrepases deben ser de 93 °C - 121 oC (200 °F - 250 oF). 7) La entrada de calor a la soldadura debe ser de 12 a 16 kJ/cm (30 a 40 kJ/pulgada) para los electrodos de tamaño

2,4 mm (3/32 de pulgada) y 20 a 24 kJ/cm (50 a 60 kJ/pulgada) para los electrodos de tamaño 3,2 mm (1/8 de pulgada) y más grandes.

8) Además de las paradas y los comienzos en los extremos, cada paso debe contener una parada y un

comienzo entre los extremos. 9) La soldadura terminada debe quedar al menos al nivel con la superficie del metal base. El máximo refuerzo de

soldadura debe ser 4,8 mm (3/16 de pulgada). No se admite martillar los cordones de soldadura.

Figura 5. Ensamble de ensayo para soldadura en ranura para las propiedades mecánicas y la sanidad del metal de aporte hecho con electrodos E7018M.

Tabla 5. Metal base para ensambles de ensayo

Metal base Clasificación (NTC o AWS)

Tipo Especificación a

NTC o ASTM Número b

UNS

Todos Acero al carbono A131 Grado B A285 Grado A A 285 Grado B

K02102 K01700 K02200

Todos excepto E7018M Acero al carbono A 285 Grado C NTC 3325 (ASTM A 283 Grado D NTC 1920 (ASTM A 36) A 29 Grado 1015 A 29 Grado 1020

K02600 ------- K02600 G10150 G10200

Notas: a) Se puede utilizar un acero equivalente. b) Sistema de numeración unificado SAE/ASTM para metales y aleaciones


21

Tabla 6. Requisitos para la preparación de ensambles de ensayo para soldaduras en filete

Tamaño del ensamble a Posición Tamaño del filete de soldadura Clasificación (NTC o AWS)

Diámetro del electrodo Espesor (T) Longitud mínimab, (L)

de soldadura

mm pulgadas mm pulgadas mm pulgadas mm pulgadas E6010 y E6011

2,4 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 8,0

3/32 1/8 5/32 3/16 7/32 1/4 5/16

3,2 4,8 9.5 9,5 12,7 12,7 12,7

1/8 3/16 3/8 3/8 1/2 1/2 1/2

250 300 300 300

300 o 400C 400 400

10 12 12 12

12 o 16C 16 16

V & OH V & OH V & OH V & OH

H H H

4,0 4,8 6,4 8,0 6,4 6,4 6,4

5/32 máx 3/16 máx

¼ mín 5/16 máx 1/4 mín 1/4 mín 1/4 mín

E6012 E6013 y E6019

1,6-2,0 2,4 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 8,0

1/16-5/64 3/32 1/8 5/32 3/16 7/32 1/4 5/16

3,2 3,2 4,8 9,5 12,7 12,7 12,7 12,7

1/8 1/8 3/16 3/8 1/2 1/2

150 250 300 300 300

300 o 400C 400 400

6 10 12 12 12

12 o 16C 16 16

V & OH V & OH V & OH V & OH V & OH

H H H

3,2 3,2 4,8 6,4 9,5 6,4 8,0 8,0

1/8 máx 1/8 máx 3/16 máx 1/4 mín 3/8 máx 1/4 mín

5/16 mín 5/16 mín

E7014

2,4 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 8,0

3/32 1/8 5/32 3/16 7/32 1/4 5/16

3,2 4,8 9,5 9,5 9,5 12,7 12,7

1/8 3/16 3/8 3/8 3/8 1/2 1/2

300 300 300 300

300 o 400C 400 400

12 12 12 12

12 o 16C 16 16

V & OH V & OH V & OH

H H H H

4,0 4,8 8,0 6,4 6,4 8,0 8,0

5/32 máx 3/16 máx 5/16 máx 1/4 máx 1/4 mín

5/16 mín 5/16 mín

Continúa...


22


Tamaño del ensamble a Posición de

Tamaño del filete de soldadura



soldadura

mm pulgadas mm pulgadas mm pulgadas mm pulgadas E7515 y E7016

2,4 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 8,0

3/32 1/8

5/32 3/16 7/32 1/4

5/16

3,2 6,4 9.5 9,5

12,7 12,7 12,7

1/8 1/4 3/8 3/8 1/2 1/2 1/2

250 300 300 300

300 o 400C 400 400

10 12 12 12

12 o 16C 16 16


H H H H

4,0 4,8 8,0 4,8 6,4 8,0 8,0

5/32 máx 3/16 máx 5/16 máx 3/16 mín 1/4 mín 5/16 mín 5/16 mín

E7018 2,4 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 8,0

3/32 1/8

5/32 3/16 7/32 1/4

5/16

3,2 6,4 9,5 9,5

12,7 12,7 12,7

1/8 1/4 3/8 3/8 1/2 1/2 1/2

250 o 300d 300 300 300

300 o 400C 400 400

10 o 12d 12 12 12

12 o 16C 16 16


H H H H

4,8 6,4 8,0 6,4 6,4 8,0 8,0

3/16 máx 1/4 máx

5/16 máx 1/4 mín 1/4 mín 5/16 mín 5/16 mín

E6020 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 8,0

1/8 5/32 3/16 7/32 1/4 5/16

6,4 9,5 9,5

12,7 12,7 12,7

1/4 3/8 3/8 1/2 1/2 1/2

300 300

300 o 400C 400 400 400

12 12

12 o 16C 16 16 16

H H H H H H

3,2 4,0 4,8 6,4 8,0 8,0

1/8 mín 5/32 mín 3/16 mín 1/4 mín 5/16 mín 5/16 mín

Continúa...


23

Tabla 6. (Final)

Tamaño del ensamble a Posición de

Tamaño del filete de soldadura



soldadura

mm pulgadas mm pulgadas mm pulgadas mm pulgadas E6027 E6024 E7027 y E7028

2,4e 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 8,0

3/32e 1/8

5/32 3/16 7/32 1/4

5/16

6,4 6,4 9.5 9,5

12,7 12,7 12,7

¼ ¼ 3/8 3/8 1/2 1/2 1/2

250 300 300

300 o 400C 400 o 650F 400 o 650F 400 o 650F

10 12 12

12 o 16c 16 o 26f 16 o 26f 16 o 26f

H H H H H H H

4,0 4,0 4,8 6,4 6,4 8,0 8,0

5/32 mín 5/32 mín 3/16 mín 1/4 mín 1/4 mín 5/16 mín 5/16 mín

E7048

3,2 4,0 4,8

1/8 5/32 3/16

6,4 9,5 9,5

1/4 3/8 3/8

300 300

300 o 400C

12 12

12 o 16C

V descendente & OH V descendente & OH H & V descendente

6,4 8,0 6,4

1/4 mín 5/16 máx 1/4 mín

Notas: a) Véase la Figura 3. b) Cuando la distancia del final del cordón de soldadura realizada con el primer electrodo sea menor de 100 mm (4 pulgadas) desde el final del ensamble de ensayo, se debe usar una

platina de inicio más grande o un ensamble más largo. c) Para electrodos de 350 mm (14 pulgadas), la longitud mínima del ensamble de ensayo será de 300 mm (12 pulgadas); para electrodos de 460 mm (18 pulgadas), la longitud mínima

del ensamble de ensayo será de 400 mm (16 pulgadas) . d) Para electrodos de 300 mm (12 pulgadas), la longitud mínima del ensamble de ensayo será 250 mm (10 pulgadas); para electrodos de 350 mm (14 pulgadas), la longitud mínima del

ensamble de ensayo debe ser 300 mm (12 pulgadas). e) Solamente para electrodos E7024. f) Para electrodos de 460 mm (18 pulgadas), la longitud mínima del ensamble de ensayo será de 400 mm (16 pulgadas); para electrodos de 700 mm (28 pulgadas), la longitud mínima

del ensamble de ensayo será 650 mm (26 pulgadas).


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Figura 6. Posiciones de soldadura para ensambles de ensayo de soldadura en filete


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Tabla 7. Requisitos de composición química para metal de soldadura


Número UNSa

Porcentaje en Pesob Límite para la combinación de

C Mn Si P S Ni Cr Mo V Mn + Ni + Cr + Mo + V E6010 E6011 E6012 E6013 E6019 E6020 E6022 E6027

W06010 W06011 W06012 W06013 W06019 W06020 W06022 W06027

No especificado

E7016 E7018 E7027

W07016 W07018 W07027

No especificado

1,60

0,75

No especificado

0,30

0,20

0,30

0,08

1,75

E7014 E7015 E7024

W07014 W07015 W07024

No especificado

1,25

0,90

No especificado

0,30

0,20

0,30

0,08

1,50

E7028 E7048

W07028 W07048

No especificado

1,60

0,90 No especificado 0,30 0,20 0,30 0,08 1,75

E7018M W07818 0,12 0,40 a 1,60 0,80 0,030 0,020 0,25 0,15 0,35 0,05 No especificado Notas: a) Sistema de numeración unificado SAE/ASTM para metales y aleaciones. b) Los valores simples son máximos.


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Tabla 8. Requisitos de sanidad radiográfica


Estándar de radiografía

E6019 E6020 E7015 E7016 E7018 E7018M E7048

Grado 1

E6010 E6011 E6013 E7014 E7024 E6027 E7027 E7028

Grado 2

E6012 E6022

No espeficificado

Notas: a) Véase la Figura 7. b) En el numeral A6.10.1 del Anexo se discute la sanidad radiográfica obtenible en las condiciones

industriales reales empleadas para las diversas clasificaciones de electrodos.

Tabla 9. Requisitos dimensionales para probetas de ensayo de soldadura en filete

Tamaño de la soldadura en filete

Máxima convexidad

Máxima diferencia entre los catetos del

filete mm pulgadas mm pulgadas mm pulgadas 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 7,1 8,0 8,7 9,5

1/8 5/32 3/16 7/32 ¼

9/32 5/16

11/32 3/8

1,2 1,2 1,6 1,6 1,6 1,6 2,0 2,0 2,0

3/64 3/64 1/16 1/16 1/16 1/16 5/64 5/64 5/64

0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 3,2 3,6 4,0

1/32 3/64 1/16 5/64 3/32 7/64 1/8

9/64 5/32


27

A) Indicaciones redondeadas variadas Tamaños de 0,4 mm (1/64 de pulgada) a 1,6 mm (1/16 de pulgada) en diámetro o en longitud. Máximo número de indicaciones en cualquier soldadura de 150 mm (6 pulgadas) = 18, con las siguientes restricciones: Máximo número de indicaciones grandes de 1,2 mm (3/64 de pulgada) a 1,6 mm (1/16 de pulgada) en diámetro y/o longitud = 3 Máximo número de indicaciones medianas de 0,8 mm (1/32 de pulgada) a 1,2 mm (3/64 de pulgada) en diámetro y/o longitud = 5. Máximo número de indicaciones pequeñas de 0,4 mm (1/64 de pulgada) a 0,8 mm (1/32 de pulgada) en diámetro y/o longitud = 10.

(B) Indicaciones redondeadas grandes Tamaños de 1,2 mm (3/64 de pulgada) a 1,6 mm (1/16 de pulgada) en diámetro y/o longitud. Máximo número de indicaciones en cualquier soldadura de 150 mm (6 pulgadas) = 8 Notas: 1) Al utilizar estos estándares radiográficos, para determinar la conformidad con respecto a ellos, se debe usar el

cuadro que sea más representativo del tamaño de las indicaciones redondeadas presentes en la radiografía de la probeta de ensayo.

2) Debido a que éstas son probetas de ensayo hechas específicamente en el laboratorio para propósitos de

clasificación, los requisitos radiográficos para estas probetas de soldadura son más estrictos que los que se pueden requerir para fabricación general.

3) Las indicaciones cuya mayor dimensión no exceda los 0,4 mm (1/64 de pulgada) se deben descartar.

Figura 7. Patrones de aceptación radiográfica para indicaciones redondeadas (Grado 1)

Continúa...


28

(C) Indicaciones redondeadas medianas Tamaño de 0,8 mm (1/32 de pulgada) a 1,2 mm (3/64 de pulgada) en diámetro y/o longitud. Máximo número de indicaciones en cualquier soldadura de 150 mm (6 pulgadas) = 15

(D) Indicaciones redondeadas pequeñas Tamaño de 0,4 mm (1/64 de pulgada) a 0,8 mm (1/32 de pulgada) en diámetro y/o longitud. Máximo número de indicaciones en cualquier soldadura de 150 mm (6 pulgadas) = 30 Notas: 1) Al utilizar estos estándares radiográficos, para determinar la conformidad con respecto a ellos, se debe usar el





Figura 7. (Continuación)


29

(E) Indicaciones redondeadas variadas Tamaño de 0,4 mm (1/64 de pulgada) a 2,0 mm (5/64 de pulgada) en diámetro o en longitud. Máximo número de indicaciones en cualquier soldadura de 150 mm (6 pulgadas) = 27, con las siguientes restricciones: Máximo número de indicaciones grandes de 1,6 mm (1/16 de pulgada) a 2,0 mm (5/64 de pulgada) en diámetro y/o longitud = 3. Máximo número de indicaciones medianas de 1,2 mm (3/64 de pulgada) a 1,6 mm (1/16 de pulgada) en diámetro y/o longitud = 8. Máximo número de indicaciones pequeñas de 0,4 mm (1/64 de pulgada) a 1,2 mm (3/64 de pulgada) en diámetro y/o longitud = 16.

(F) Indicaciones redondeadas grandes Tamaño de 1,6 mm (1/16 de pulgada) a 2,0 mm (5/64 de pulgada) en diámetro y/o longitud. Máximo número de indicaciones en cualquier soldadura de 150 mm (6 pulgadas) = 14 Notas: 1) Al utilizar estos estándares radiográficos, para determinar la conformidad con respecto a ellos, se debe usar el





Figura 7. Patrones de aceptación radiográfica para indicaciones redondeadas (Grado 2)

Continúa...


30

(G) Indicaciones redondeadas medianas Tamaño de 1,2 mm (3/64 de pulgadas) a 1,6 mm (1/16 de pulgada) en diámetro y/o longitud. Máximo número de indicaciones en cualquier soldadura de 150 mm (6 pulgadas) = 22

(H) Indicaciones redondeadas pequeñas Tamaño de 0,4 mm (1/64 de pulgada) a 1,2 mm (3/64 de pulgada) en diámetro y/o longitud. Máximo número de indicaciones en cualquier soldadura de 150 mm ( 6 pulgadas) = 44. Notas: 1) Al usar estos patrones, para determinar la conformidad con estos respectos a ellos, se debe usar el cuadro

que sea más representativo del tamaño de las indicaciones redondeadas presentes en la radiografía de la probeta de ensayo.

2) Dado que éstas son probetas de ensayo hechas específicamente en el laboratorio para propósitos de


3) Las indicaciones cuya mayor dimensión no exceda de 0,4 mm (1/64 de pulgada) se deben descartar.

Figura 7. (Final)


31

Dimensiones de las probetas, pulgadas Espesor del metal base D G C B F, mín.

12,7 6,40 ± 0,13 25,40 ± 0,13 32 9,5 4,8 19 y mayor 12,70 ± 0,25 50,80 ± 0,13 57 19 9,5

Dimensiones de las probetas, mm Espesor del metal base D G C B F, mín.

1/2 0,250 ± 0,005 1,000 ± 0,005 1-1/4 3/8 3/16 3/4 y mayor 0,500 ± 0,010 2,000 ± 0,005 2-1/4 3/8 3/8

Notas: 1) Las dimensiones de G y C serán como se muestra, pero los extremos pueden ser de cualquier forma que se

ajuste a los soportes de la máquina de ensayo, siempre que la carga sea axial. 2) El diámetro de la probeta dentro de la longitud entre marcas debe ser ligeramente menor en el centro que en

los extremos. La diferencia no debe ser mayor del 1 % del diámetro. 3) Cuando se requiere el extensómetro para determinar la resistencia a la fluencia, la dimensión C puede ser

modificada. Sin embargo, el porcentaje de alargamiento se debe basar en la dimensión G. 4) La rugosidad en la superficie final dentro de la dimensión C no debe ser mayor de 1,6 µm (63, µpulgadas).

Figura 8. Dimensiones de las probetas para resistencia a la tracción en todo el metal de aporte


32


mm pulgadas 6,4

38,1 ± 1,6 51 203

1/4 1 1/2 ± 1/16

2 8

Notas: 1) Todas las dimensiones están en milímetros. 2) El refuerzo de la soldadura debe ser alisado por esmerilado o maquinado e igualado con la superficie de la

probeta. Las marcas de esmerilado o maquinado deben ser paralelas a la longitud de la probeta.

Figura 9. Probeta para ensayo de tracción transversal (E6022)


mm pulgadas 1,6 6,4

38 152

1/16 1/4

1 1/2 6

Notas: 1) Todas las dimensiones están en milímetros. 2) El refuerzo de la soldadura debe ser alisado por esmerilado o maquinado e igualado con la superficie de la

probeta. Las marcas de esmerilado o maquinado deben ser paralelas a la longitud de la probeta.

Figura 10. Probeta para ensayo de doblado guiado longitudinal (E6022)


33


mm pulgadas 1,6

19 54

1/16 3/4

2 1/8

A) Montaje para ensayo de doblado guiado con fondo eyector Notas: 1) Se deben usar soportes endurecidos y engrasados o rodillos endurecidos que tengan rotación libre. 2) Los soportes o rodillos deben tener una longitud de rodamiento mínima de 51 mm (2 pulgadas) para la

colocación de la probeta. 3) Los soportes o rodillos deben estar suficientemente por encima del fondo del montaje de ensayo, de tal modo

que la probeta despeje los soportes o los rodillos cuando el émbolo esté en la posición de abajo. 4) El émbolo debe tener una base apropiada y medios para unirlo a la máquina de ensayo y estar diseñado de

tal forma que se minimice la desviación o el desalineado. 5) Los apoyos del soporte o rodillo pueden ser ajustables en la dirección horizontal, de tal modo que en el mismo

montaje se puedan ensayar probetas de diversos espesores. 6) Los apoyos del soporte o rodillo deben estar fijados a una base diseñada para mantener los soportes o

rodillos centrados y alineados con respecto al émbolo, y para minimizar la desviación o el desalineado.

Figura 11. Montajes para ensayo de doblado Continúa...


34


mm pulgadas 1,6 3,2 6,4 12,7

19 27 29 51 76 98 171 191 229

1/16 1/8 1/4 1/2 3/4 1-1/16 1-1/8 2 3 3-7/8 6-3/4 7-1/2 9

B) Montaje para ensayo de doblado guiado desde el fondo

Notas: 1) Se debe hacer un orificio ahusado de tamaño apropiado, u otro medio adecuado para unir el émbolo a la

máquina de ensayo. 2) En el troquel se deben usar soportes endurecidos y engrasados o rodillos endurecidos que tengan rotación

libre. 3) El émbolo y la base deben estar diseñados de tal modo que se minimice la desviación y el desalineado 4) La probeta se debe forzar en el troquel aplicando la carga sobre el émbolo hasta que la curvatura de la

probeta sea tal que entre la probeta y todos los puntos en la curvatura del elemento del troquel del montaje, no se pueda colocar un alambre de diámetro de 3 mm (1/8 de pulgada).

5) El tamaño de soldadura indicado es una recomendación. El tamaño real es responsabilidad del usuario, para

tener seguridad en cuanto a la rigidez y el diseño adecuado. 6) Todas las dimensiones están en milímetros

Figura 11. (Continuación)


35


mm pulgadas 6,4 7,9 19

1/4 5/16 3/4

(C) Montaje para ensayo de doblado guiado alrededor de la envoltura Notas: 1) Las dimensiones no mostradas son a opción del diseñador, excepto que el ancho mínimo de los componentes

debe ser 51 mm ( 2 pulgadas). 2) Es esencial tener una rigidez adecuada, de tal modo que el montaje no se desvíe durante los ensayos. La

probeta debe estar firmemente fijada sobre un extremo para que no se deslice durante la operación de doblado.

3) Las probetas se deben retirar del montaje cuando el rodillo haya recorrido 180 o desde el punto de partida.

Figura 11. (Final)


36


mm pulgadas 0,025

0,255 1,0 2,5 8,0 10,0 12,7 27,5 55,0

0,001 0,010 0,040 0,10 0,315 0,394 0,5 1,082 2,165

Notas: 1) Todas las dimensiones excepto los ángulos están dadas en milímetros. 2) La superficie con la entalla y la superficie que se va a golpear deben ser paralelas dentro de 0,05 mm

(0,002 pulgadas) y tener un acabado de al menos 1,6 µm (63 µpulgadas). Las otras dos superficies deben ser perpendiculares con la superficie entallada o golpeada dentro de ± 10 min del grado y tener un acabado de al menos 3,2 µm (125 µpulgadas).

3) La entalla se debe cortar suavemente por medios mecánicos y debe ser perpendicular con el borde

longitudinal de la probeta dentro de un grado. 4) La geometría de la entalla se debe medir en al menos una probeta en un conjunto de cinco probetas. La

medición se debe hacer con mínimo 50 veces de aumento en un proyector de perfiles o un metalógrafo. 5) La localización correcta de la entalla se debe verificar por medio de ataque químico antes o después del

maquinado. 6) Si una probeta no se rompe al ser golpeada, el valor de la energía absorbida se debe informar como la

capacidad de la máquina para ensayo de impacto seguida por un signo más (+).

Figura 12. Probeta para ensayo de impacto Charpy con entalla en V


37

Nota: 1) El tamaño de la soldadura en filete equivale a las longitudes del cateto del mayor triángulo recto isósceles que

se puede inscribir dentro del área de sección transversal de la soldadura en filete. 2) La convexidad es la máxima distancia desde la cara de una soldadura con filete convexo perpendicular a una

línea que une los pies de la soldadura. 3) El lado de la soldadura en filete es la distancia desde la raíz de la unión hasta el pie de la soldadura en filete.

Figura 13. Dimensiones de la soldadura en filete

Figura 14. Métodos alternos para facilitar la fractura de la soldadura en filete


38

Figura 15. Guía esquemática para la determinación de la humedad

13. ENSAYO DE IMPACTO 13.1 A partir del ensamble de ensayo ilustrado en las Figuras 2 ó 5 se deben maquinar cinco probetas para ensayo de impacto Charpy con ranura en V, Figura 12, para aquellas clasificaciones en las cuales se requieren ensayos de impacto según la Tabla 4. 13.2 Las cinco probetas se deben ensayar de acuerdo con la sección de ensayos de tenacidad a la fractura de la norma AWS B4.0, Standard Methods for Mechanical Testing of Welds. La temperatura de ensayo debe ser la especificada en la Tabla 3 para la clasificación sometida a ensayo. 13.3 Al calcular los resultados de ensayo para todas las clasificaciones que requieren ensayos de impacto, excepto E7018M, se debe descartar el valor más bajo y el más alto obtenidos. Dos de los tres valores restantes deben ser iguales o mayores que el nivel de energía especificado de 27 J (20 pie-lb); uno de los tres puede ser menor, pero no menos de 20 J (15 pies-lb). El promedio de los tres no debe ser menor del nivel de energía requerido de 27 J (20 pie-lb). 13.4 Al calcular los resultados para E7018M, se deben usar todos los cinco valores. Cuatro de los cinco valores deben ser iguales o mayores que el nivel de energía especificado de 67 J (50 pie-lb). Uno de los cinco puede ser menor, pero no menos de 54 J (40 pie-lb). El promedio de los cinco no debe ser menor del nivel de energía requerido de 67 J (50 pie-lb). 14. ENSAYO DE SOLDADURA EN FILETE 14.1 Cuando en la Tabla 4 se requiera el ensayo de soldadura en filete, tal ensayo se debe hacer de acuerdo con el numeral 8.5 y la Figura 3. Toda la cara de la soldadura en filete se debe examinar visualmente. La soldadura no debe tener grietas, traslapo, escoria ni porosidad y debe estar sustancialmente libre de socavado. Se debe admitir alguna socavación corta que no sea


39

frecuente de hasta 0,8 mm (1/32 de pulgada). Después del examen visual se debe cortar una probeta de aproximadamente 25 mm (1 pulgada), tal como se muestra en la Figura 3. Una superficie de sección transversal de la probeta se debe pulir, atacar con ácido, y después examinar como se requiere en el numeral 14.2. 14.2 Sobre la superficie preparada se deben trazar líneas, como se muestra en la Figura 13, y el tamaño de la soldadura en filete, el pie de la soldadura en filete y la convexidad se deben determinar con aproximación de 0,4 mm (1/64 de pulgada) por medición real (véase la Figura 13). Estas mediciones deben cumplir los requisitos de la Tabla 6 con respecto al tamaño mínimo o máximo de soldadura en filete y los requisitos de la Tabla 9 con respecto a la convexidad máxima y a la diferencia máxima entre los lados de la soldadura en filete de acuerdo con el tamaño medido. 14.3 Las dos secciones restantes del ensamble de ensayo se deben romper a través de la soldadura en filete mediante una fuerza ejercida como se muestra en la Figura 14. Si se necesita facilitar la fractura a través del filete, se puede usar uno o más de los siguientes procedimientos: 1) A cada lado de la soldadura se puede agregar un cordón de soldadura de

refuerzo, como se muestra en la Figura 14 a).

2) Se puede cambiar la posición de la platina vertical sobre la horizontal tal como se muestra en la Figura 14 b)

3) La cara del filete puede ser ranurada, como se muestra en la Figura 14 c) Los ensayos en los cuales el metal de soldadura se desprenda del metal base durante el doblado, son ensayos inválidos. Las probetas en los cuales esto ocurra se deben reemplazar, probeta por probeta, y completar el ensayo. En este caso no se aplica el ensayar por duplicado como se requiere para el reensayo en Capítulo 7. 14.4 Las superficies fracturadas deben ser examinadas visualmente sin amplificación y deben estar libres de grietas. La falta de fusión en la raíz de la soldadura no debe ser mayor del 20 % de la longitud total de la soldadura. No debe haber longitud continua de falta de fusión mayor de 25 mm (1 pulgada) medida a lo largo del eje de la soldadura, excepto para electrodos clasificados como E6012, E6013 y E7014. Las soldaduras en filete hechas con electrodos de esta clasificación pueden exhibir fusión incompleta a lo largo de toda la longitud de la soldadura, siempre que la falta de fusión en estos puntos no exceda del 25 % del pie más pequeño del filete. 15. ENSAYO DE HUMEDAD 15.1 El contenido de humedad del recubrimiento en los electrodos tipo bajo hidrógeno, cuando se requiera en la Tabla 4, se debe determinar por cualquier método apropiado. En caso de disputa, se debe tomar como método de referencia el descrito en los numerales 15.3 a 15.9. 15.2 Los electrodos se deben ensayar sin acondicionamiento, salvo que el fabricante indique algo diferente. Si los electrodos se acondicionan, en el registro de ensayo se debe anotar ese hecho, junto con el método usado para el acondicionamiento, y el tiempo y la temperatura correspondientes al acondicionamiento. El contenido de humedad no debe exceder el límite especificado en la Tabla 10.


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15.3 Este método (el método de referencia) consiste en calentar una muestra del revestimiento en un pequeño crisol de níquel o porcelana colocado dentro de un tubo de combustión con el propósito de eliminar la humedad del revestimiento. Para transferir la humedad a un tubo de absorción en donde ésta se recolecte, se usa una corriente de oxígeno. El contenido de humedad del revestimiento se determina por el incremento en peso del tubo de absorción, y se expresa como un porcentaje del peso original de la muestra de revestimiento. 15.4 El aparato debe ser como se muestra en la Figura 153 y constará de lo siguiente: 1) Un horno de cámara con un elemento de calentamiento de longitud suficiente para

calentar al menos 150 mm (6 pulgadas) de la porción media del tubo de combustión a 1 093 °C (2 000 °F).

2) Un tren de purificación de oxígeno formada por una válvula de aguja, un medidor

de flujo, un matraz de lavado con ácido sulfúrico al 96 %, una trampa de vapor y una torre secadora de perclorato de magnesio anhidro.

3) Un tubo para combustión de sílice fundida de al menos 22 mm (7/8 de pulgada) de

diámetro interno con los extremos abiertos y un punto de desvitrificación por encima de 1 093 °C (2 000 °F) (se puede usar un tubo tipo cerámico para alta temperatura, pero se obtendría un valor más alto para los blancos). Dentro del extremo de salida del tubo de combustión se debe insertar un tapón de lana de vidrio bastante fina para filtrar los gases; en esta parte el tubo se calentará hasta un rango de temperatura de 204 °C y 260 °C (400 °F y 500 °F).

4) Un tren para absorción de agua formada por un tubo en U (Tipo Schwartz) llenado

con perclorato de magnesio anhidro y un frasco sellado con gases de ácido sulfúrico concentrado.

15.5 Para realizar este ensayo, se debe preparar una muestra de aproximadamente 4 g de revestimiento conformada de dicho revestimiento procedente de la parte media de tres electrodos tomados del mismo paquete. El revestimiento se debe quitar doblando el electrodo o usando tenazas o alicates limpios y secos para removerlo. Inmediatamente después de la remoción, la muestra del revestimiento se debe transferir a un desecador, un frasco tapado o una botella para muestras. 15.6 El horno debe ser operado a una temperatura de 982 °C ± 14 °C (1 800 °F ± 25 °F) con un flujo de oxígeno de 200 ml a 250 ml por minuto. El crisol vacío (véase el numeral 15.3) se debe colocar en la zona caliente del tubo de combustión, para secado, y el ensamble del tubo en U para absorción se debe unir al sistema para “acondicionamiento”. Después de 30 min, el tubo en U para absorción se debe quitar y ser colocado en la caja de la balanza. El crisol se debe retirar para colocarlo en un desecador en el que el perclorato de magnesio anhidro se usa como desecante. Después de un período de enfriamiento de 20 min, se debe pesar el tubo en U para absorción. 15.7 En la determinación del blanco, se debe seguir paso a paso el procedimiento para una determinación real de la humedad, con la sola excepción de omitir la muestra. El crisol se debe quitar del desecador y exponerlo a la atmósfera por un período que se aproxime al tiempo requerido para transferir una muestra desde la bandeja de la balanza al crisol. El tubo de combustión se debe abrir, el tubo en U para absorción que se ha pesado se debe unir, el crisol 3 Las modificaciones del tipo descrito en el apéndice A.8, que den resultados equivalentes, también cumplen los

requisitos de esta especificación.


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vacío se debe colocar en la zona caliente del tubo de combustión, y el tubo se debe cerrar. Después de un período de calentamiento de 30 min, el tubo en U para absorción se debe quitar para colocarlo en la caja de la balanza. El crisol se debe transferir al desecador. Después de 20 min de enfriamiento, el tubo en U para absorción se debe pesar y la ganancia en masa se debe tomar como el valor en blanco. 15.8 Inmediatamente después de pesar el tubo en U para absorción, se debe proceder de la siguiente manera: se pesa la muestra del recubrimiento y se transfiere rápidamente al crisol. Se abre el tubo de combustión, se une el tubo en U para absorción que se ha pesado, se transfiere el crisol con la muestra a la zona caliente del tubo de combustión, y se cierra el tubo. Después de calentar durante 30 min, se retira el tubo en U para absorción y se coloca en la caja de la balanza. Si se va a correr otra muestra, se retira el crisol del tubo de combustión, se quita la muestra y el crisol se transfiere al desecador. El tubo en U para absorción se debe pesar después del período de 20 min de enfriamiento. Se puede iniciar inmediatamente otra determinación, pues no es necesario repetir la determinación en blanco, siempre que se pueda usar el mismo crisol de combustión. 15.9 El cálculo se debe hacer de acuerdo con la siguiente fórmula:

100xmuestraladePeso

BAhumedaddePorcentaje

−=

Donde:

A = ganancia en peso del tubo en U para absorción en la determinación de la humedad.

B = ganancia en peso del tubo en U para absorción en la determinación en blanco.

16. ENSAYO DE HUMEDAD ABSORBIDA 16.1 Para designar un electrodo de tipo bajo hidrógeno como de baja absorción de humedad con el sufijo “R” o clasificado como E7018M, se debe exponer un número suficiente de electrodos a un ambiente de 26,7 oC (80 oF)/80 % de humedad relativa durante un período de no menos de 9 h por cualquier método adecuado. En caso de controversia se debe tomar como método de referencia el método de exposición descrito en los numerales 16.2 a 16.6. El contenido de humedad del recubrimiento del electrodo en los electrodos de baja absorción de humedad y bajo hidrógeno (E7015R, E7016R, E7016-1R, E7018R, E7018-1R, E7018M, E7028R. E7048R) se debe determinar por cualquier método apropiado. En caso de controversia, el contenido de humedad se debe determinar tomando como método de referencia el descrito en los numerales 15.3 a 15.9. El contenido de humedad del recubrimiento expuesto no debe exceder el contenido de humedad máximo especificado para el electrodo designado y para la clasificación dada en la Tabla 10. 16.2 Se debe exponer una muestra del electrodo de cada tamaño de E7018M o los tamaños más pequeño y más grande del electrodo designado como R. Si los electrodos se acondicionan antes de la exposición, ese hecho, junto con el método usado para el acondicionamiento y el tiempo y la temperatura requeridos para el mismo, se deben mencionar en el informe de ensayo. No se admite el acondicionamiento de los electrodos después de la exposición.


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16.3 La muestra del electrodo se debe exponer en una cámara adecuadamente calibrada y ambientalmente controlada durante nueve horas mínimo a 26,7 oC, menos 0, más 2,8 oC (a 80 oF, menos 0, más 5 oF) y humedad relativa del 80 %, menos 0, más 5 %. 16.4 La cámara ambiental debe cumplir los siguientes requisitos de diseño: 1) El equipo debe ser un humidificador aislado que produzca la temperatura de

saturación adiabática a través de evaporación regenerativa o evaporación de agua.

2) El equipo debe tener una velocidad de aire promedio, dentro de la cubierta de aire,

alrededor del electrodo recubierto, de 0,5 a 1,7 m/seg (100 fpm a 325 fpm). 3) El equipo debe tener un área libre de goteo, en donde el electrodo recubierto, con

una longitud máximo de 450 mm (18 pulgadas), se pueda posicionar con longitud tan perpendicular como sea práctico para el flujo general de aire.

4) El equipo debe tener un medio calibrado para medir continuamente y registrar la

temperatura del bulbo seco y la temperatura de bulbo húmedo o el diferencial entre la temperatura del bulbo seco y la del bulbo húmedo en el período de tiempo requerido.

5) El equipo debe tener una velocidad de aire de al menos 4,5 m/s (900 fpm) sobre el

sensor del bulbo húmedo, salvo que se pueda demostrar que el sensor del bulbo húmedo es insensible a la velocidad del aire o que tenga un factor de corrección conocido que prevea una lectura ajustada del bulbo húmedo igual a la temperatura de saturación adiabática.

6) El equipo debe tener el sensor del bulbo húmedo localizado en el lado de succión

del ventilador, en tal forma que no haya radiación térmica sobre el sensor. 16.5 El procedimiento de exposición debe ser como sigue: 1) La muestra del electrodo en paquetes no abiertos, o procedente de lotes

reacondicionados, se debe calentar hasta una temperatura, menos 0, más 6 oC (10 oF) por encima del punto de rocío de la cámara al momento de la carga.

2) La muestra del electrodo se debe cargar en la cámara sin demora después de que

se hayan abierto los paquetes. 3) Los electrodos se deben colocar en la cámara en una posición vertical u horizontal

en centros de 25 mm (1 pulgada), con la longitud del electrodo tan perpendicular como sea posible al flujo general de aire.

4) El tiempo, la temperatura y la humedad se deben registrar continuamente durante

el período que los electrodos estén en la cámara. 5) El conteo del tiempo de exposición debe comenzar cuando se establezca la

temperatura y la humedad requeridas en la cámara.


43

6) Al final del tiempo de exposición, los electrodos se deben retirar de la cámara y tomarse una muestra del recubrimiento del electrodo para la determinación de la humedad, como se especifica en el capítulo 15, Ensayo de humedad.

16.6 El fabricante debe controlar otras variables de ensayo que no estén definidas, pero que se deban controlar para garantizar una mayor coherencia de los resultados. 17. ENSAYO DE HIDRÓGENO DIFUSIBLE El tamaño más pequeño y el tamaño más grande del electrodo de cada clasificación que se ha de designar mediante un designador opcional complementario de hidrógeno difusible y todos los tamaños de E7018M se deben ensayar de acuerdo con uno de los métodos dados en la norma ANSI/AWS A4.3, Standard Methods for Determination of the Diffusible Hydrogen Content of Martensitic, Bainitic, and Ferritic Steel Weld Metal Produced by Arc Welding. Los ensayos se deben realizar sin “reacondicionamiento” del electrodo, salvo que el fabricante recomiende algo diferente. Si los electrodos se acondicionan, esto se debe anotar en el registro del ensayo, junto con el método usado para el acondicionamiento y el tiempo y la temperatura involucrados en el mismo. El designador del hidrógeno difusible se puede agregar a la clasificación de acuerdo con el valor promedio del ensayo, según se compare con los requisitos de la Tabla 11. Para los propósitos de certificar el cumplimiento con los requisitos de hidrógeno difusible, la condición atmosférica de referencia debe ser una humedad absoluta de 10 granos de vapor de agua por libra (1,43 g/kg) de aire seco al momento de la soldadura. Las condiciones atmosféricas reales se deben informar junto con el valor promedio para el ensayo de acuerdo con la norma ANSI/AWS A.4.3 (véase el numeral A.9.2 en el anexo). Cuando la humedad absoluta sea igual o mayor que la condición de referencia al momento de preparación del ensamble de ensayo, el ensayo debe ser aceptable como demostración del cumplimiento de los requisitos de esta norma, siempre que los resultados reales de ensayo satisfagan los requisitos de hidrógeno difusible para el designador aplicable. Del mismo modo, si los resultados de ensayo reales para un electrodo cumplen los requisitos para el designador de hidrógeno inferior o mínimo, según se especifica en la Tabla 11, el electrodo también cumple los requisitos para todos los designadores de hidrógeno más elevados en la Tabla 11 sin necesidad de reensayo.


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Tabla 10. Límites de contenido de humedad en los recubrimientos de electrodos

Límites del contenido de humedad, % en masa máxima

Clasificacipon (NTC o AWS)

Designación del electrodo Como se recibe o reacondicionadoa

Cuando se exponeb

E7015 E7015 E7016

E7016 E7016-1

E7018 E7018 E7018-1

0,6 No especificado

E7028 E7048

E7028 E7048

E7015 E7015R E7016 E7016R

E7016-1R 0,3

E7018 E7018R E7018-1R

E7028 E7048

E7028R E7048R

E7018M E7018M 0,1 0,4

Notas: a) Los recubrimientos de electrodos como se reciben, o acondicionados, se deben ensayar como se especifica

en el Capítulo 15 ensayo de humedad b) Los recubrimientos de electrodos cuando se exponen deben haber sido expuestos a un ambiente húmeda

como se especifica en los numerales 16.2 a 16.6 antes de ser sometidos a ensayo como se especifica en el numeral d16.1


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Tabla 11. Límites de hidrógeno difusible para metal de aporte


Designador de hidrógeno difusible

Promedio del contenido de hidrógeno difusible mL (H2)/100 g

de metal depositado, máx. a,b E7018M Ninguno 4,0 E7015 E7016 E7018 E7028 E7048

H16

H8

H4

16,0

8,0

4,0

Notas: a) Para E7018M se requiere el ensayo de hidrógeno descrito en el capítulo 17. Ensayo de hidrógeno difusible.

Para otros electrodos de bajo hidrógeno, sólo se requiere cuando se agrega el designador de hidrógeno difusible, como se especifica en la Figura 16.

b) Es posible que algunas clasificaciones de bajo hidrógeno no cumplan los requisitos de H4 y H8.

Tabla 12. Tamaños y longitudes estándar

Longitudes estándar

Tamaños estándara (diámetro del alambre núcleo)

E6010, E6011, E6012, E6013, E6022, E7014, E7015, E7016, E7018

E7018M

E6020, E6027, E7024 E7027, E7028, E7048

E6019 mm pulgadas mm pulgadas mm pulgadas mm pulgada 1,6C 2,0C 2,4C 3,2 4,0 4,8 5,6C 6,4C 8,0C

(0,063) 0,072) (0,094) 0,125) (0,156) (0,188) (0,219) (0,250) (0,313)

1/16C 5/64C 3/32C 1/8 5/32 3/16 7/32C ¼C

5/16C

230 230 ó 300 300 ó 350

350 350 350

350 ó 460 460 460

9 9 ó 12 12 ó 14

14 14 14

14 ó 18 18 18

- -

300 ó 350 350 350

350 ó 460 460 ó 700 460ó 700 460 ó 700

- -

12 ó 14 14 14

14 ó 18 18 ó 28 18 ó 28 18 ó 28

- 230 ó 300 300 ó 350

350 350 ó 450 350 ó 450

450 450 450

- 9 ó 12 12 ó 14

14 14 ó 18 14 ó 18

18 18 18

Notas: a) Las longitudes y los tamaños distintos de estos deben ser acordados entre el comprador y el proveedor b) En todos los casos, el extremo portaelectrodo estándar c) Estos diámetros no son tamaños estándar para todas las clasificaciones (véase la Tabla 4)


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E XX YY E XX YY M E XX YY –1 HZ R

Designadores de clasificación obligatorios:* Designa un electrodo. Este designador se puede eliminar del impreso del producto, que se requiere para la identificación del electrodo. Designa la resistencia de tracción (mínima), en ksi, del metal de aporte cuando se produce de acuerdo con el procedimiento de preparación del ensamble de ensayo que se indica en esta norma. Véase la Tabla 2

Designa la posición de soldadura en la cual se pueden utilizar los electrodos, el tipo de recubrimiento, y la clase de corriente de soldadura para la cual son adecuados los electrodos. Véase la Tabla 1.

Designa un electrodo (E7018M) destinado para que cumpla la mayoría de los requisitos militares (mayor tenacidad, menor contenido de humedad, tanto en el estado como se recibe, como después de la exposición y los límites obligatorios de hidrógeno difusible para el metal de aporte). Véanse las Tablas 3, 10 y 11. Designadores complementarios opcionales: Indica que el electrodo cumple los requisitos del ensayo de humedad absorbida (un ensayo complementario opcional para todos los electrodos de bajo hidrógeno excepto la clasificación E7018M, para la cual se requiere el ensayo). Véase la Tabla 10. Indica que el electrodo cumple los requisitos del ensayo de hidrógeno difusible (un ensayo complementario opcional del metal de aporte procedente de electrodos de bajo hidrógeno, en el estado en que se reciben o acondicionados- con un valor promedio que no exceda de “Z” mL de H2 por 100 g de metal depositado, donde “Z” es 4, 8, ó 16). Véase la Tabla 11. Indica que el electrodo (E7016, E7018 o E7024) cumple los requisitos de tenacidad mejorada y de ductilidad en el caso de E7024 (los requisitos de ensayo complementario opcional mostrados en las tablas 2 y 3). Veánse las notas de las Tablas 2 y 3. Nota: * La combinación de estos designadores constituye la clasificación del electrodo.

Figura 16. Orden de los designadores obligatorios y opcionales complementarios para el electrodo


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Parte C. Fabricación, identificación, y empaque 18. MÉTODO DE FABRICACIÓN Los electrodos clasificados de acuerdo con esta norma se pueden fabricar por cualquier método que produzca electrodos que cumplan los requisitos de esta norma. 19. TAMAÑOS Y LONGITUDES ESTÁNDAR 19.1 Los tamaños estándar (diámetro del alambre núcleo) y las longitudes de los electrodos aparecen en la Tabla 12. 19.2 El diámetro del alambre núcleo no debe variar en más de ± 0,05 mm (+ 0,002 pulgadas) respecto del diámetro especificado. La longitud no debe variar en más de + 10 mm (± 3/8 de pulgada). 20. ALAMBRE NÚCLEO Y RECUBRIMIENTO 20.1 El alambre núcleo y el recubrimiento deben estar libres de defectos que puedan impedir el depósito uniforme del electrodo. 20.2 El alambre núcleo y el recubrimiento deben ser concéntricos en una cantidad tal que la dimensión máxima del recubrimiento más el núcleo no excedan la dimensión mínima del recubrimiento más el núcleo en: 1) 7 % de la dimensión media4 en tamaños de 2,4 mm (3/32 de pulgada) y menor.

2) 5 % de la dimensión media en tamaños de 3,2 mm y 4,0 mm (1/8 de pulgada, y 5/32 de pulgada);

3) 4 % de la dimensión media en tamaños de 4,8 mm (3/16 de pulgada) y más grandes. La concentricidad se puede medir por cualquier medio adecuado. 21. NÚCLEO EXPUESTO 21.1 El extremo portaelectrodo (de agarre) de cada electrodo debe estar desnudo (sin recubrimiento) en una distancia no menor de 12 mm (1/2 de pulgada), ni mayor de 30 mm (1 1/4 de pulgada) para diámetros de 4,0 mm (5/32 de pulgada) y diámetros menores; y no menor de 19 mm (3/4 de pulgada), ni mayor de 40 mm (1-1/2 pulgada) para tamaños de 4,8 mm (3/16 de pulgada) y tamaños mayores, para así prever el contacto eléctrico con la pinza portaelectrodo. 21.2 En cada electrodo, el extremo en donde se forma el arco debe estar suficientemente desnudo y el recubrimiento debe ser suficientemente cónico para permitir una fácil formación del

4 dm = (dr + dn)/2 Donde:

dm = dimensión media

dr = diámetro del recubrimiento

dn = diámetro del núcleo


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arco. La longitud de la porción desnuda (medida desde el extremo del alambre núcleo hasta el lugar en donde se obtenga la sección transversal completa del recubrimiento) no debe exceder de 3 mm (1/8 de pulgada) o el diámetro de alambre núcleo, lo que sea menor. Los electrodos con recubrimientos despuntados cerca del extremo del arco, desnudando el alambre núcleo no más del menor entre 6 mm (1/4 de pulgada) o el doble del diámetro del alambre núcleo, cumplen los requisitos de esta norma, siempre que ningún despunte descubra más del 50 % de la circunferencia del núcleo. 22. IDENTIFICACIÓN DE LOS ELECTRODOS Todos los electrodos se deben identificar como sigue: 22.1 Se debe aplicar al recubrimiento del electrodo al menos una impresión de la designación de éste último (clasificación más cualquier designador opcional) en el orden especificado en la Figura 16 dentro del tramo de 65 mm (2 1/2 pulgadas) del extremo portaelectrodo. 22.2 Los números y las letras impresas deben ser del tipo negrilla, de un tamaño suficientemente grande como para que sea legible. 22.3 La tinta usada en la impresión debe suministrar suficiente contraste con el recubrimiento del electrodo, de tal modo que, en el uso normal, los números y las letras sean legibles antes y después de la aplicación de la soldadura. 22.4 La letra prefijo “E” en la designación de la clasificación del electrodo puede ser omitida de la impresión. 23. EMPAQUE Los electrodos deben ser empacados apropiadamente para evitar daños durante el embarque y almacenamiento en condiciones normales. Además, los electrodos E7018M se deben empacar en recipientes sellados herméticamente. Los recipientes sellados herméticamente deben tener capacidad de pasar el ensayo especificado en el numeral 23.2. 23.2 Para el ensayo, un recipiente representativo se debe sumergir en agua que esté a una temperatura de al menos 27 oC (80 oF) por encima de la del material empacado (temperatura ambiente). El recipiente se debe sumergir de tal modo que la superficie bajo observación esté aproximadamente 25 mm (1 pulgada) por debajo del nivel del agua y la dimensión más grande quede paralela a la superficie del agua. Un recipiente con un torrente de burbujas que dure 30 seg o más, no cumple los requisitos de esta norma. 23.3 Los pesos del empaque estándar deben acordarse entre el comprador y el proveedor. 24. MARCACIÓN DE LOS EMPAQUES 24.1 En la superficie exterior de cada empaque unitario debe aparecer la siguiente información del producto (como mínimo) marcada legiblemente:


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1) Designaciones NTC o AWS de la especificación y la clasificación (se puede excluir el año de edición).

2) El nombre y la designación comercial del proveedor.

3) El tamaño estándar y el peso neto.

4) El número del lote, de control o de colada. 24.2 En todos los empaques de electrodos, incluyendo los empaques unitarios individuales contenidos dentro de un empaque más grande, debe aparecer la siguiente información precautelativa (como mínimo) desplegada en forma impresa legible: ADVERTENCIA: • Protéjase usted y los demás. Lea y asegúrese de entender esta información. EL HUMO

Y LOS GASES pueden ser perjudiciales para su salud. Las RADIACIONES DEL ARCO pueden lesionar los ojos y quemar la piel. Los CHOQUES ELÉCTRICOS pueden causar la muerte.

• Antes de usar, lea y asegúrese de entender las instrucciones del fabricante, las Hojas de

Datos sobre Seguridad del Material (MSDS), y los procedimiento de seguridad de su empleador.

• Mantenga la cabeza apartada de los humos. • Use suficiente ventilación, escape para los gases del arco, o ambas cosas, para mantener

los gases y los humos lejos de su zona de respiración y del área general. • Use protección para los ojos, oídos y cuerpo. • No se ponga en contacto con las partes eléctricas. • Véase la NTC 4062: 1996 Seguridad en la soldadura y el corte (ANSI Z49.1, Safety in

Welding and Cutting). NO DESECHE ESTA INFORMACIÓN


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Apéndice Guía para la especificación (NTC o AWS) de electrodos de acero al carbono revestidos para soldadura por arco (Este apéndice no es parte de esta norma, se incluye sólo para propósitos de información.) A.1 INTRODUCCIÓN Esta guía se diseñó para correlacionar las clasificaciones de los electrodos considerados con las aplicaciones previstas, de tal modo que la especificación se pueda usar eficazmente. Tales correlaciones se proponen como ejemplos más que como listados completos de los metales base para los cuales cada metal de aporte es adecuado. A.2 SISTEMA DE CLASIFICACIÓN A.2.1 El sistema de clasificación usado en la especificación sigue lo establecido en esta norma para las especificaciones del metal de aporte. La letra “E” al comienzo de cada designación de clasificación designa un electrodo. Los dos primeros dígitos, por ejemplo, 60, designan la resistencia a la tracción como mínimo de 60 ksi (1ksi = 1 000 psi) del metal de aporte, producido de acuerdo con la sección de preparación del ensamble de ensayo de la especificación. El tercer dígito indica la posición satisfactoria en la cual se pueden ejecutar las soldaduras con el electrodo. Así, el "1", como en E6010, quiere decir que ese electrodo es satisfactorio para usarse en todas las posiciones (plana, vertical, de sobrecabeza y horizontal). El "2" como en E6020, indica que el electrodo es apropiado para la posición plana y también para hacer soldaduras con filete en posición horizontal. El "4" en E7048 indica que este electrodo es apropiado para soldadura vertical hacia abajo y para otras posiciones (véase la Tabla 1). Los dos últimos dígitos tomados juntos indican el tipo de corriente con el que se puede usar el electrodo y el tipo de recubrimiento en el electrodo, como se indica en la Tabla 1. A.2.2 En esta especificación también se usan designadores opcionales para identificar los electrodos que hayan cumplido los requisitos obligatorios de la clasificación y ciertos requisitos complementarios según se acuerde entre el proveedor y el comprador. Un designador “-1” siguiendo la clasificación identifica a un electrodo que cumple requisitos de impacto complementarios opcionales a una temperatura menor que la requerida por la clasificación (véase la nota b de la Tabla 3). Un ejemplo de esto es el electrodo E7024-1 que cumple los requisitos de clasificación de E7024 y también cumple los requisitos complementarios opcionales de tenacidad a la fractura y elongación mejorada del metal de soldadura (véase la nota e de la Tabla 2). Ciertos electrodos tipo bajo hidrógeno también pueden tener designadores opcionales. Una letra “R” es un designador usado con las clasificaciones de electrodos bajo hidrógeno. La letra “R” se usa para identificar los electrodos que han sido expuestos a un ambiente de humedad durante cierto tiempo, y que han sido ensayados en cuanto a absorción de humedad, además del ensayo estándar de humedad requerido para la clasificación de los electrodos de bajo hidrógeno. Véase la sección 16, Ensayo de humedad absorbida, y la Tabla 10. Un designador complementario opcional “HZ” a continuación de los designadores de la clasificación de cuatro dígitos o a continuación del designador complementario opcional “-1”, si se usa, indica un contenido promedio de hidrógeno difusible de no más de “Z” ml/100g de metal depositado cuando se ensaya en el estado “como se recibe” o reacondicionado de acuerdo con la norma ANSI/AWS A4.3, Standard Methods for Determination of Diffusible Hydrogen Content of Martensitic, Bainitic, and Ferritic Steel Weld Metal Produced by Arc Welding. Los electrodos designados entre los que cumplen los límites de hidrógeno menor o más bajo, como se


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especifica en la Tabla 11, se supone que también pueden cumplir cualquier límite de hidrógeno mayor aunque estos no se designen necesariamente junto con la clasificación de electrodos. Por tanto, como un ejemplo, un electrodo designado como “H4” también cumple los requisitos de “H8” y “H16” sin que sean designados como tales. Véase el capítulo 17 Ensayo de hidrógeno difusible, y la Tabla 11. A.2.3 La Tabla A1 muestra la clasificación para electrodos similares de la norma W48.1-M1980, Mild Steel Covered Arc Welding Electrodes, de Canadian Standards Association. A.3 ACEPTACIÓN La aceptación de todos los materiales de soldadura clasificados bajo esta especificación se da de acuerdo con la NTC 3568 (ANSI/AWS A5.01, Filler Metal Procurement Guidelines), según lo estipula la especificación. Cualquier ensayo que un comprador le exija al proveedor, para material que se despache de acuerdo con esta norma, deben ser claramente estipulados en la orden de compra, de acuerdo con las disposiciones de la NTC 3568 (ANSI/AWS A5.01). Si en la orden de compra no se incluye ninguna estipulación en ese sentido, el proveedor puede despachar el material con cualquier ensayo que dicho proveedor normalmente efectúe en el material de esa clasificación, como se especifica en el Programa F, Tabla 1, de la NTC 3568 (ANSI/AWS A5.01). Los ensayos de acuerdo con cualquier otro programa dado en esa tabla se deben requerir específicamente en la orden de compra. En tales casos, la aceptación del material despachado estará de acuerdo con tales requisitos. A.4 CERTIFICACIÓN El hecho de colocar la especificación AWS y las designaciones de clasificación en el empaque que contiene el producto o la clasificación en el producto mismo, constituye la certificación del proveedor o fabricante de que el producto cumple todos los requisitos de la especificación. El único requisito de ensayo implícito en esta certificación es que el fabricante haya efectuado realmente los ensayos requeridos por esta especificación, en material que sea representativo del que se esté despachando y que cumpla los requisitos de la especificación. Material representativo, en este caso, es cualquier corrida de producción de esa clasificación que utilice la misma formulación. La expresión “certificación” no se debe interpretar en el sentido de que necesariamente se efectuaron ensayos de alguna clase en las muestras del material específico despachado. En ese material se pueden haber efectuado o no tales ensayos. La base para la certificación requerida por la especificación es el ensayo de clasificación del “material representativo” al que se hizo referencia antes, y el “Programa de aseguramiento de la calidad del fabricante” dado en la NTC 3568 (ANSI/AWS A5.01). A.5 VENTILACIÓN DURANTE LA SOLDADURA A.5.1 La cantidad de gases en la atmósfera a los cuales se exponen los soldadores y operarios de soldadura depende de los siguientes cinco factores principales: 1) Las dimensiones del espacio en el cual se efectúe la soldadura (teniendo en

cuenta especialmente la altura del techo). 2) El número de soldadores y operarios de soldadura que trabajen en ese espacio. 3) La tasa de generación de humos, gases o polvo, de acuerdo a los materiales y

procesos involucrados. 4) La proximidad del soldador u operario de soldadura a los humos a medida que


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esos humos se generan en la zona de soldadura, y a los gases y polvos en el espacio en el cual trabajan esas personas.

5) La ventilación suministrada al espacio en el cual se está haciendo la soldadura. A.5.2 La NTC 4066 (ANSI Z49.1, Safety in Welding and Cutting), trata de la ventilación que se requiere durante la soldadura; conviene consultar allí los detalles pertinentes, en especial la sección de ese documento llamada Protección de la salud y ventilación. A.6 CONSIDERACIONES ACERCA DE LA SOLDADURA A.6.1 Las propiedades del metal de aporte pueden variar bastante, de acuerdo con el tamaño del electrodo y el amperaje usado, el tamaño de los cordones en la soldadura, el espesor de las platinas, la geometría de la unión, el precalentamiento y la temperatura entre pases, las condiciones de la superficie, la composición del metal base, la dilución, etc. Debido al gran efecto de estas variables, se escogió un ensayo para estas especificaciones que representa un buen procedimiento de soldadura y minimiza la variación de la más potente de ellas. A.6.2 Sin embargo, conviene reconocer que los procedimientos de producción pueden ser diferentes. Las diferencias encontradas pueden alterar las propiedades del metal de aporte. Por ejemplo, la temperatura entre pases puede variar desde el subenfriamiento hasta varios centenares de grados Celsius (Fahrenheit). No es posible seleccionar alguna temperatura individual o algún rango razonable de temperaturas para los ensayos de clasificación, que sean representativos de todas las condiciones que se encuentran en el trabajo de producción. De acuerdo con esto, las propiedades de las soldaduras de producción pueden variar dependiendo de las respectivas condiciones de la soldadura. Es posible que el metal de aporte tenga unas propiedades que no reproduzcan o ni siquiera se aproximen a los valores de la lista y que se prescriben para las soldaduras de ensayo. Por ejemplo, la ductilidad en soldaduras de un solo pase en platinas gruesas, que se hayan hecho al aire libre en tiempo frío sin adecuado precalentamiento, puede caer hasta poco más de la mitad de la requerida aquí y que normalmente se obtiene. Esto no indica que los electrodos o las soldaduras estén por debajo del estándar; sólo indica que las condiciones particulares de producción son más severas que las condiciones de ensayo prescritas por esta especificación. A.6.3 El hidrógeno es otro factor por considerar. Los metales de aporte, distintos de los que proceden de electrodos tipo bajo hidrógeno (E7015, E7016, E7018, E7018M, E7028 y E7048), contienen cantidades significativas de hidrógeno durante algún tiempo después de que han sido depositados. Este hidrógeno se escapa gradualmente. Después de dos a cuatro semanas a temperatura ambiente o de 25 h a 48 h a una temperatura de 95 °C a 105 °C (200 °F a 220 °F), la mayor parte de ese hidrógeno ha escapado. Como resultado de este cambio en el contenido de hidrógeno, la ductilidad del metal de aporte se incrementa hacia su valor inherente, mientras que el punto de fluencia, la resistencia a la tracción y al impacto, permanecen relativamente inalterados. Esta especificación requiere envejecimiento de las probetas de ensayo a una temperatura de 95 °C a 105 °C (200 °F a 220 °F) durante 48 horas antes de someterlos al ensayo de tracción o al ensayo de doblado. Esto se hace para minimizar las discrepancias en los ensayos.


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Tabla A.1. Clasificación canadiense de electrodos similar a la clasificación NTC o AWS (para información solamente)

Clasificación canadiense de electrodosa Clasificación (NTC ó AWS)

E41000 E41010 E41011 E41012 E41013 E41022 E41027 E48000 E48010 E48011 E48012 E48013 E48014 E48015 E48016 E48018b E48022 E48024 E48027 E48028 E48048

- E6010 E6011 E6012 E6013 E6022 E6027

- - - - -

E7014 E7015 E7016 E7018

- E7024 E7027 E7028 E7048

Notas: a) De la norma de CSA W48.1-ML 1980. Mild Steel Covered Arc Welding Eletrodes, publicada por Canadian

Standards Association. b) También incluye el electrodo designado E48018-1. A.6.4 Cuando a las piezas soldadas se les da un tratamiento térmico postsoldadura, la temperatura y el tiempo a esa temperatura son muy importantes. La resistencia a la tracción y a la fluencia generalmente se disminuyen a medida que se incrementa la temperatura del tratamiento térmico postsoldadura y el tiempo a esa temperatura. A.6.5 Las soldaduras hechas con electrodos de la misma clasificación y con el mismo procedimiento de soldadura tendrán resistencias de tracción y de fluencia significativamente diferentes en la condición soldada y en la condición con tratamiento térmico postsoldadura. La comparación de los valores para el metal de aporte en la condición soldada y en la condición con tratamiento térmico postsoldadura (620 °C (1150 °F) por una hora) mostrará lo siguiente: A.6.5.1 La resistencia a la tracción del metal de aporte con tratamiento térmico postsoldadura será de aproximadamente 34,5 MPa (5 ksi) más bajo que el del metal de aporte en la condición soldada. A.6.5.2 La resistencia a la fluencia del metal de aporte con tratamiento térmico postsoldadura será aproximadamente de 69 MPa (10 ksi) más bajo que el del metal de aporte en la condición soldada.


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A.6.6 Inversamente, las soldaduras con tratamiento térmico postsoldadura hechas con los mismos electrodos y usando el mismo procedimiento de soldadura excepto una variación en la temperatura entre pases y el tiempo del tratamiento térmico postsoldadura pueden tener resistencias a la tracción y a la fluencia casi idénticas. Como un ejemplo, se pueden obtener resistencias a la tracción y a la fluencia casi idénticas en dos soldaduras, una usando una temperatura entre pases de 150 °C (300 °F) y tratamiento térmico postsoldadura durante una hora a 620 °C (1 150 °F) y la otra usando una temperatura entre pasos de 93 °C (200 °F) y tratamiento térmico postsoldadura durante 10 h a 620 °C (1 150 °F). A.6.7 Se puede esperar que los electrodos que cumplan todos los requisitos de determinada clasificación dada tengan características similares. Siguen existiendo ciertas diferencias menores de una marca a otra debido a diferencias en preferencias que existen respecto a características específicas de operación. Además, las únicas diferencias entre las actuales clasificaciones E60XX y E70XX son las diferencias en composición química y en propiedades mecánicas del metal de aporte, como se muestra en las Tablas 2, 3 y 7. En muchas aplicaciones, se pueden usar electrodos de cualquiera de las clasificaciones E60XX ó E70XX. A.6.8 Como los electrodos dentro de una clasificación dada tienen características de operación y propiedades mecánicas similares, el usuario puede limitar el estudio de los electrodos disponibles a los incluidos dentro de una sola clasificación, después de determinar cuál clasificación se acomoda mejor a los requisitos dados. A.6.9 Esta especificación no establece valores para todas las características de los electrodos incluidos dentro de una clasificación dada, pero sí establece valores para medir los de mayor importancia. En algunos casos, determinada característica es común a varias clasificaciones y no se requieren ensayos para esa característica. En otros casos, las características son tan intangibles que no se dispone de ensayos adecuados. Esta especificación no necesariamente suministra toda la información que se requiere para determinar cuál clasificación servirá mejor para determinada necesidad. Por tanto, en la sección A.7 se incluye un análisis de cada clasificación para complementar la información dada en otra parte de la especificación. A.6.10 Algunos ensayos importantes para medir las principales características de los electrodos son: A.6.10.1 Ensayo radiográfico. Casi todos los electrodos de acero al carbono considerados en esta especificación tienen capacidad de producir soldaduras que cumplan la mayoría de los requisitos radiográficos de sanidad. Sin embargo. si se aplican incorrectamente, cualquiera de los electrodos puede producir soldaduras insanas. Para electrodos de algunas clasificaciones, los requisitos radiográficos dados en la Tabla 8 no necesariamente son indicativos de la sanidad radiográfica promedio que es de esperar en el uso en la producción. Se puede esperar que los electrodos de las clasificaciones E6010, E6011, E6019 y E6020 produzcan resultados radiográficos aceptables. En ciertas condiciones, especialmente al soldar uniones largas y continuas en metal base relativamente grueso, los electrodos de bajo hidrógeno de las clasificaciones E7015, E7016, E7018, y E7018M a menudo producirán aún mejores resultados. Por otra parte, en uniones abiertas a la atmósfera en el lado raíz, en los extremos de uniones, en uniones con muchas paradas e inicios, y en soldaduras en tubo de diámetro pequeño, o en uniones pequeñas, delgadas, de forma irregular, los electrodos tipo bajo hidrógeno tienden a producir soldaduras pobres en sanidad radiográfica. Los electrodos E6013 usualmente producen mejor sanidad radiográfica al soldar partes pequeñas y delgadas. Los electrodos E6027, E7024 y E7028 producen soldaduras que pueden ser completamente buenas o bastante inferiores en sanidad radiográfica. La tendencia parece ser en la última dirección. De todos los tipos, los electrodos E6022 y E6012 generalmente producen soldaduras con la sanidad radiográfica menos favorable.


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A.6.10.2 Ensayo en soldaduras en filete. Este ensayo se incluye como un medio de demostrar el comportamiento de un electrodo. Este ensayo se relaciona con el aspecto de la soldadura (es decir, perfil superficial y sanidad de la soldadura, socavaciones, metal de aporte translapado, tamaño y resistencia a la fisuración. También suministra un excelente método de bajo costo para determinar la calidad de la fusión en la raíz de la soldadura (una de las consideraciones importantes para los electrodos). A.6.10.3 Tenacidad. En la especificación se incluyen los requisitos de impacto Charpy para ranura en V. Todas las clases de electrodos presentados en la especificación pueden producir metal de aporte de suficiente tenacidad para muchas aplicaciones. La inclusión de los requisitos de impacto para ciertas clases de electrodos permite usar la especificación como una guía para seleccionar electrodos, cuando se requiere tenacidad a baja temperatura. Puede haber considerable variación en la tenacidad del metal de aporte, salvo que se preste atención especial al procedimiento de soldadura y a la preparación y ensayo de las probetas. Los valores de la energía de impacto son para probetas Charpy con ranura en V, y conviene no confundirlos con valores obtenidos con otros ensayos de tenacidad. A.6.11 Contenido de humedad en el recubrimiento del electrodo y acondicionamiento A.6.11.1 Bajo ciertas condiciones, el hidrógeno puede tener efectos adversos sobre la soldadura en algunos aceros. Una fuente de este hidrógeno es la humedad en el recubrimiento del electrodo. Por esta razón se requiere que el almacenamiento, el tratamiento y el manejo de los electrodos sean apropiados. A.6.11.2 Los electrodos son fabricados para que estén dentro de límites de humedad aceptables, coherentes con el tipo de recubrimiento y la resistencia del metal de aporte. Después se empacan normalmente en un contenedor cuyo diseño debe suministrar el grado de protección contra la humedad que se considere necesario para cada tipo de recubrimiento. A.6.11.3 Si hay una posibilidad de que los electrodos no celulósicos puedan haber absorbido humedad excesiva, ellos pueden ser restaurados por reacondicionamiento. Algunos electrodos requieren reacondicionamiento a una temperatura tan alta como 425 °C (800 °F) por dos horas aproximadamente. La manera en que los electrodos hayan sido producidos y las condiciones de humedad relativa y temperatura bajo la cual son almacenados determinan el tiempo y la temperatura apropiados para el acondicionamiento. Algunas condiciones típicas de almacenamiento y secamiento aparecen en la Tabla A.2. A.6.11.4 Los recubrimientos celulósicos para los electrodos E6010 y E6011 necesitan niveles de humedad del 3 % al 7 % para una operación apropiada; por tanto, el almacenamiento o el acondicionamiento por encima de la temperatura ambiente los puede secar demasiado y afectar adversamente su operación (véase la Tabla A.2). A.6.12 Alambre núcleo El alambre núcleo para todos los electrodos clasificados en esta especificación suele ser un acero suave cuya composición típica puede diferir significativamente de la del metal de aporte producido por los electrodos recubiertos. A.6.13 Recubrimientos A.6.13.1 Los electrodos de algunas clasificaciones tienen cantidades sustanciales de polvo de hierro adicionado a sus recubrimientos. El polvo de hierro se funde con el alambre núcleo y los otros metales del recubrimiento, a medida que el electrodo se funde y se deposita como parte del metal de aporte, tal como el alambre núcleo. Se pueden usar corrientes relativamente altas,


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puesto que una porción considerable de la energía eléctrica que pasa a través del electrodo se usa para fundir el recubrimiento más grueso que contiene polvo de hierro. El resultado es que se puede obtener más metal de aporte de un solo electrodo con polvo de hierro en su recubrimiento, que de un solo electrodo del mismo diámetro sin polvo de hierro.

Tabla A.2. Condiciones típicas de almacenamiento y secado para electrodos recubiertos para soldadura por arco

Condicionesa de almacenamiento Clasificación (NTC o AWS)

Al aire ambiente Hornos de mantenimiento Condiciones de secado

E6010, E6011 Temperatura ambiente No recomendado No recomendado E6012, E6013 E6019, E6020 E6022, E6027 E7014, E7024 E7027

30 °C ± 10 °C ( 80 °F ± 20 °F) humedad relativa máxima del 50 %

12 °C (20 °F) a 24 °C (40 °F) por encima de la temperatura ambiente

1 h a temperatura de 135 °C ± 15 °C (275 °F ± 25 °F)

E7015, E7016 E7018, E7028 E7018M, E7048

No recomendado 30 °C (50 °F) a 140 °C (250 °F) por encima de la temperatura ambiente

260 °C a 427 °C (500 °F a 800 °F) 1 h a 2 h a esta temperatura

Notas: a) Después de remover del empaque del fabricante b) Debido a las diferencias inherentes en la composición del recubrimiento, conviene que los fabricantes

consulten las condiciones exactas de secado c) Algunas de estas clasificaciones de electrodos pueden ser designadas en el sentido de que cumplen los

requisitos de absorción de humedad. Esta designación no implica que se recomiende almacenar a temperatura ambiente.

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 2191 (Segunda actualización)

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Tabla A3. Rangos de amperaje típicos

Diámetro del electrodo

E6010 y

E6027 y

E7015 y

E7018M y

E7024 y

mm pulgadas E6011 E6012 E6013 E6019 E6020 E6022 E7027 E7014 E7016- E7018 E7028 E7048 1,6 2,0 2,4* 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 8,0

1/16 5/64 3/32* 1/8 5/32 3/16 7/32 1/4 5/16

-

-

40 a 80 75 a 125 110 a 170 140 a 215 170 a 250 210 a 320 275 a 425

20 a 40 25 a 60 35 a 85 80 a 140 110 a 190 140 a 240 200 a 320 250 a 400 300 a 500

20 a 40 25 a 60 45 a 90 80 a 130 105 a 180 150 a 230 210 a 300 250 a 350 320 a 430

-

35 a 55 50 a 90 80 a 140 130 a 190 190 a 250 240 a 310 310 a 360 360 a 410

- - -

100 a 150 130 a 190 175 a 250 225 a 310 275 a 375 340 a 450

- - -

110 a 160 140 a 190 170 a 400 370 a 520

- -

- - -

125 a 185 160 a 240 210 a 300 250 a 350 300 a 420 375 a 475

- -

80 a 125 110 a 160 150 a 210 200 a 275 260 a 340 330 a 415 390 a 500

- -

65 a 110 110 a 150 140 a 200 180 a 255 240 a 320 300 a 390 375 a 475

- -

70 a 100 115 a 165 150 a 220 200 a 275 260 a 340 315 a 400 375 a 470

- -

100 a 145 140 a 190 180 a 250 230 a 305 275 a 365 335 a 430 400 a 525

- - -

80 a 140 150 a 220 210 a 270

- - -

• Este diámetro no se fabrica en la clasificación E7028.


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A.6.13.2 Debido al recubrimiento grueso y a la profundidad producida en el extremo del arco del electrodo, los electrodos con polvo de hierro pueden ser usados muy efectivamente con una técnica de "arrastre". Esta técnica consiste en mantener el recubrimiento del electrodo en contacto con la pieza de trabajo en todo momento, lo cual facilita la manipulación. Sin embargo, es preferible una técnica que use una corta longitud de arco si se usan los electrodos de 2,4 mm (3/32 de pulgada) ó 3,2 mm (1/8 de pulgada) en distintas posiciones de soldadura, en filete plano u horizontal o para hacer soldaduras en ranura. A.6.13.3 Los electrodos E70XX fueron incluidos en esta especificación para certificar los más altos niveles de resistencia obtenidos con muchos de los electrodos de bajo hidrógeno y con polvo de hierro, lo mismo que para reconocer la demanda de la industria por los electrodos con 482 MPa (70 ksi) de mínima resistencia a la tracción. A diferencia de la clasificación E70XX-X indicada en la NTC 2253 Metalurgia. Electrodos recubiertos para soldar por arco eléctrico acero de baja aleación (ANSI/AWS A5.5, Specification for low Alloy Steel Covered Arc Welding Electrodes) estos electrodos no contienen adiciones deliberadas de aleación, ni se requiere que cumplan las propiedades mínimas de tracción después del tratamiento térmico postsoldadura. A.6.13.4 Los electrodos de bajo hidrógeno E70XX tienen recubrimientos minerales que son altos en piedra caliza y otros ingredientes que son bajos en humedad y, por tanto, de “bajo contenido de hidrógeno”. Los electrodos de bajo contenido de hidrógeno fueron desarrollados para soldar aceros de baja aleación y alta resistencia, algunos de los cuales fueron altos en contenido de carbono. Electrodos con recubrimientos diferentes de bajo hidrógeno pueden producir “agrietamiento inducido por hidrógeno” en esos aceros. Estas grietas por debajo del cordón se presentan en el metal base, de ordinario justamente por debajo del cordón de soldadura. También pueden ocurrir grietas en el metal de aporte, generalmente causadas por el hidrógeno absorbido desde la atmósfera del arco. Aunque estas grietas no suelen ocurrir en aceros al carbono que tengan un bajo contenido de carbono, ellas pueden ocurrir si se usan otros electrodos en aceros altos en carbono o en aceros con aleaciones. Los electrodos bajos en hidrógeno también se usan para soldar aceros de alto azufre y aceros esmaltados. Los electrodos con recubrimientos diferentes al de bajo hidrógeno dan soldaduras porosas en aceros de alto azufre. Con aceros esmaltados, el hidrógeno que escapa después de la soldadura con electrodos distintos de los de bajo hidrógeno produce orificios en el esmalte. A.6.14 Intervalos de amperaje En la Tabla A3 se dan los intervalos de amperaje que son satisfactorios para la mayoría de las clasificaciones. Cuando la soldadura es vertical ascendente, generalmente se usan corrientes cercanas al límite inferior del intervalo. A.7 DESCRIPCIÓN Y USO PREVISTO DE LOS ELECTRODOS A.7.1 Clasificación E6010 A.7.1.1 Los electrodos E6010 se caracterizan por un arco de tipo chorro potente y penetrante profundamente, y escoria fácilmente removible, delgada, desmenuzable, que puede no parecer cubrir, completamente el cordón de soldadura. Las soldaduras en filetes suelen tener un perfil relativamente plano y tienen una ondulación tosca y espaciada desigualmente. Los recubrimientos son altos en celulosa y generalmente exceden el 30 % en masa. Los otros materiales generalmente usados en el recubrimiento incluyen dióxido de titanio, desoxidadores metálicos tal como ferromanganeso, diversos tipos de silicatos de magnesio o aluminio, y silicato de sodio líquido como aglomerante. Por la composición de su recubrimiento, estos electrodos se suelen describir como tipos de alta celulosa de sodio.


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A.7.1.2 Estos electrodos son recomendados para todas las posiciones de soldadura, particularmente en aplicaciones de pases múltiples en las posiciones vertical y de sobrecabeza, y en donde se requieran soldaduras de buena sanidad radiográfica. A menudo se seleccionan para unir tubería y generalmente tienen capacidad de soldar en la posición vertical con progresión ascendente o descendente. A.7.1.3 La mayoría de las aplicaciones de estos electrodos son en uniones de acero al carbono. Sin embargo, han sido usados ventajosamente en láminas galvanizadas y en algunos aceros de baja aleación. Las aplicaciones típicas incluyen construcción naval, edificios, puentes, tanques de almacenamiento, tubos y accesorios para recipientes a presión. Como las aplicaciones son extensas, no es práctico analizar cada una de ellas. Los tamaños mayores de 4,8 mm (3/16 de pulgada) generalmente tienen uso limitado en posiciones de soldadura distintas de la plana o filete horizontal. A.7.1.4 Estos electrodos han sido diseñados para usarse con cdep (electrodo positivo). El máximo amperaje que generalmente se puede usar con los tamaños más grandes de estos electrodos, es limitado en comparación con el de otras clasificaciones, debido a la alta pérdida por salpicadura que ocurre con altos amperajes. A.7.2 Clasificación E6011 A.7.2.1 Los electrodos E6011 están diseñados para ser usados con corriente alterna y para duplicar las características de uso y propiedades mecánicas de la clasificación E6010. Aunque también se usan con cdep (electrodo positivo), se observará una disminución en penetración en ranura al comparar con los electrodos E6010. La acción del arco, la escoria y el aspecto de la soldadura con filete son similares a los de los electrodos E6010. A.7.2.2 Los recubrimientos también son altos en celulosa y se describen como tipo potasio de alta celulosa. Además de los otros ingredientes que normalmente se encuentran en los recubrimientos de los electrodos E6010, suele haber cantidades pequeñas de componentes de calcio y potasio. A.7.2.3 Los tamaños mayores de 4,8 mm (3/16 de pulgada) generalmente tienen uso limitado en posiciones de soldadura distintas de la plana o filete horizontal. A.7.3 Clasificación E6012 A.7.3.1 Los electrodos E6012 se caracterizan por tener arco de baja penetración y escoria densa, que cubre completamente el cordón. Esto puede dar como resultado una penetración incompleta en la ranura en juntas soldadas con filete. Los recubrimientos son altos en óxido de titanio, usualmente excediendo del 35 % en masa, y se les menciona como del tipo “óxido de titanio” o “rutilo”. Los recubrimientos también suelen contener pequeñas cantidades de celulosa y ferromanganeso, y diversos materiales silicosos tales como feldespato y arcilla con silicato de sodio como aglomerante. Así mismo, se pueden usar pequeñas cantidades de ciertos compuestos de calcio para producir características de arco satisfactorias en cden (electrodo negativo). A.7.3.2 Las soldaduras en filete tienden a tener un perfil de soldadura convexo con ondulaciones suaves parejas en la posición de soldadura horizontal, y ondulaciones más ásperas y muy espaciadas en la posición de soldadura vertical, que se suaviza y se vuelve más uniforme a medida que el tamaño de la soldadura se incrementa. Ordinariamente, un filete de tamaño más grande se debe hacer en las posiciones de soldadura vertical y de sobrecabeza, usando electrodos E6012, comparando con soldaduras con electrodos E6010 y E6011, igual que para las soldaduras con electrodos E6010 y E6011 del mismo diámetro. A.7.3.3 Los electrodos E6012 son para todas las posiciones y suelen ser adecuados para soldadura en la posición de soldadura vertical con progresión ascendente o descendente. Sin


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embargo, muy a menudo los tamaños más grandes se usan en las posiciones de soldadura planas y horizontales más que en las posiciones de soldadura vertical y de sobrecabeza. A menudo los tamaños más grandes se usan para soldaduras en filete de un solo pase, alta velocidad y corriente alta en la posición de soldadura filete horizontal. Su fácil manejo, buen perfil en la soldadura en filete y capacidad de puente en aberturas de raíz amplias, en condiciones deficientes de ensamble y para soportar altos amperajes, los hace muy adecuados para este tipo de trabajo. Para soldadura en posición vertical y de sobrecabeza a menudo se usa un electrodo de un tamaño menor que el usado con un electrodo E6010 ó E6011. A.7.3.4 El metal de aporte procedente de estos electrodos suele ser de menor ductilidad y puede ser más alto en resistencia de fluencia (690 kPa a 1380 kPa [1 ksi a 2 ksi] ) que el metal de aporte procedente del mismo tamaño de cualquiera de los electrodos E6010 ó E6011. A.7.4 CLASIFICACIÓN E6013 A.7.4.1 Los electrodos E6013, aunque muy similares a los electrodos E6012, tienen diferencias claras. Su recubrimiento fundente facilita la remoción de escoria y proporciona una transferencia de arco más suave que la de los electrodos E6012. Este es particularmente el caso para los diámetros pequeños 1,6 mm, 2,0 mm y 2,4 mm [1/16 de pulgada, 5/64 de pulgada y 3/32 de pulgada. Esto permite una operación satisfactoria con menor tensión de corriente alterna en circuito abierto. Los electrodos E6013 fueron diseñados específicamente para trabajos en láminas metálicas livianas. Sin embargo, los diámetros más grandes se usan en muchas de las mismas aplicaciones que las de los electrodos E6012 y suministran arco de baja penetración. Los diámetros más pequeños suministran un arco menos penetrante que el obtenido con electrodos E6012. Esto puede dar como resultado una penetración incompleta en uniones soldadas con filete. A.7.4.2 Los recubrimientos de los electrodos E6013 contienen rutilo, celulosa, ferromanganeso, silicato de potasio como aglomerante, y otros materiales silicosos. Los componentes de potasio permiten al electrodo operar con ca a bajo amperaje y bajas tensiones en circuito abierto. A.7.4.3 Las características de operación y la apariencia del cordón de los electrodos E6013 son similares a las de los electrodos E6012. La acción del arco tiende a ser más calmada y la superficie del cordón es más suave con una ondulación más fina. Las características de operación de los electrodos E6013 varían ligeramente entre una marca y otra. Algunos se recomiendan para aplicación en láminas metálicas en donde su capacidad para soldar satisfactoriamente en la posición vertical hacia abajo es ventajosa. Otros, con más fluidez en la escoria, son usados para soldaduras con filete horizontales y otros propósitos generales de soldadura. Estos electrodos producen una soldadura con filete plano en vez de presentar las características de perfil convexo de los electrodos E6012. Son también apropiados para hacer soldaduras en ranura, debido a su cordón cóncavo y a la facilidad de remover la escoria. Además, el metal de aporte está definitivamente más libre de escoria e inclusión de óxidos que el metal de aporte del E6012, y presenta una mejor sanidad por radiografía. Las soldaduras con el diámetro más pequeño de los electrodos E6013, a menudo cumplen con el requisito radiográfico grado 1 de esta especificación. A.7.4.4 Los electrodos E6013 usualmente no resisten los altos amperajes que pueden ser usados con electrodos E6012 en las posiciones plana y horizontal. Sin embargo, el amperaje en las posiciones vertical y de sobrecabeza es similar al usado con los electrodos E6012. A.7.5 Clasificación E7014 A.7.5.1 Los recubrimientos de los electrodos E7014 son similares a los de los electrodos E6012 y


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E6013, pero con adición de polvo de hierro para obtener mayor eficiencia de depósito. El espesor del recubrimiento y la cantidad de polvo de hierro en los electrodos E7014 son menores que en los electrodos E7024 (véase el numeral A.7.10). A.7.5.2 El polvo de hierro también permite usar amperajes más altos que los usados en los electrodos E6012 y E6013. La cantidad y el carácter de la escoria permiten usar los electrodos E7014 en todas las posiciones. A.7.5.3 Los electrodos E7014 son apropiados para soldar acero al carbono y acero de baja aleación. Los cordones de soldadura típicos son lisos y con ondulaciones finas. La penetración en la junta es aproximadamente la misma que se obtiene con electrodos E6012 (véase el numeral 7.3.1), lo cual es ventajoso al soldar sobre una abertura de raíz amplia debido a la deficiencia en el ensamble. El perfil de las soldaduras con filete tiende a ser plano y ligeramente convexo. La escoria se elimina fácilmente. En muchos casos, se remueve por sí misma. A.7.6 Electrodos de bajo hidrógeno A.7.6.1 Los electrodos de las clasificaciones de bajo hidrógeno (E7015, E7016, E7018, E7018M, E7028 y E7048) se fabrican con recubrimientos inorgánicos que contengan mínima humedad. En el ensayo de humedad del recubrimiento, que se especifica en el capítulo 15, los compuestos que contengan hidrógeno en cualquier forma en el recubrimiento se convierten en vapor de agua que se recoge y se pesa. Así pues, en el ensayo se evalúa el hidrógeno potencial disponible a partir de un recubrimiento de electrodo. Todos los electrodos de bajo hidrógeno, en la condición como se fabriquen o después del acondicionamiento, se espera que cumplan un límite máximo de humedad en el recubrimiento de un 0,6 % o menos, según se requiere en la Tabla 10. A.7.6.2 El potencial para el hidrógeno difusible en el metal de aporte se puede evaluar en forma más directa, pero menos conveniente, mediante el ensayo de hidrógeno difusible que se especifica en el capítulo 17. Los resultados de este ensayo, usando electrodos en la condición como se fabriquen o después del acondicionamiento, permiten agregar un designador opcional complementario de hidrógeno difusible a la designación de clasificación de acuerdo con la Tabla 11. Véase también el numeral A.9.2 de este apéndice. A.7.6.3 Para que los electrodos de bajo hidrógeno se mantengan con mínima humedad en sus recubrimientos, conviene almacenarlos y manipularlos con bastante cuidado. Los electrodos que hayan sido expuestos a la humedad pueden absorber exceso de ésta y así perder su carácter de bajo hidrógeno. El acondicionamiento posterior puede restaurar su carácter de bajo hidrógeno. Véase la Tabla A.2. A.7.6.4 Los recubrimientos de electrodos de bajo hidrógeno se pueden diseñar en tal forma que resistan la absorción de humedad durante considerable tiempo en un ambiente húmedo. En el ensayo de humedad absorbida (véase la sección 16, Ensayo de humedad absorbida), se evalúa esta característica determinando la humedad del recubrimiento después de 9 h de exposición a una temperatura de 27 oC (80 oF) y un 80 % de humedad relativa ambiental. Si después de esta exposición, la humedad del recubrimiento no excede del 0,4 %, entonces se puede agregar el designador opcional complementario “R” a la designación de la clasificación del electrodo, como se especifica en la Tabla 10. Véase también el numeral A.9.3 de este apéndice.


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A.7.6.5 Clasificación E7015 A.7.6.5.1 Los electrodos E7015 son de bajo hidrógeno y se usan con cdep (electrodo positivo). La escoria es químicamente básica. A.7.6.5.2 Los electrodos E7015 son comúnmente usados para hacer soldaduras pequeñas en secciones gruesas, puesto que son menos susceptibles a las grietas (véase el numeral A.2.12.3.4). También se usan en soldaduras de acero de alto azufre y esmaltados. Las soldaduras con electrodos E7015 en aceros de alto azufre pueden producir una muy alta escoria y una apariencia muy rugosa o irregular en el cordón, en comparación a las soldaduras con los mismos electrodos en aceros con niveles de azufre normales. A.7.6.5.3 El arco de los electrodos E7015 penetra moderadamente. La escoria es pesada, friable y de fácil remoción. Los cordones de soldadura son convexos, aunque la soldadura con filete puede ser plana. A.7.6.5.4 Los electrodos E7015 de tamaño hasta de 4,0 mm (5/32 de pulgada) inclusive se usan en todas las posiciones de soldadura. Los electrodos más grandes se usan para soldaduras en ranura en la posición de soldadura plana y en soldaduras con filete en las posiciones horizontal y plana. A.7.6.5.5 Los amperajes para los electrodos E7015 son más altos que los usados para electrodos E6010 del mismo diámetro. Para mejores resultados con los electrodos E7015 conviene mantener la longitud de arco lo más corta posible. Esto reduce el riesgo de porosidad. La necesidad de precalentamiento es reducida, por consiguiente, se suministran mejores condiciones de soldadura. A.7.6.6 Clasificación E7016 A.7.6.6.1 Los electrodos E7016 poseen todas las características de los electrodos E7015, más la facilidad de operar en corriente alterna. El alambre núcleo y el recubrimiento son muy similares a los de los electrodos E7015, excepto por el uso de un aglomerante de potasio u otras sales de potasio en el recubrimiento para facilitar su uso con corriente alterna. La mayor parte de las discusiones anteriores sobre los electrodos E7015 se aplican igualmente bien a los electrodos E7016. También se aplican las discusiones del numeral A.6.13.4. A.7.6.6.2 Los electrodos identificados como E7016-1 tienen las mismas características de uso y composición del metal de aporte de los electrodos E7016, excepto que el contenido de manganeso se establece en el extremo alto del rango. Estos electrodos se destinan a soldaduras que requieran una menor temperatura de transición de la que es normalmente disponible a partir de los electrodos E7016. A.7.6.7 Clasificación E7018 A.7.6.7.1 Los recubrimientos de los electrodos E7018 son similares a los recubrimientos de los E7015, excepto en la adición de un porcentaje relativamente alto de polvo de hierro. Los recubrimientos en estos electrodos son ligeramente más gruesos que los de los electrodos E7016. A7.6.7.2 Los electrodos E7018 de bajo hidrógeno se pueden usar bien sea con corriente alterna o cdep. Estos electrodos se han diseñado para las mismas aplicaciones de los electrodos E7016. Como es común con todos los electrodos de bajo hidrógeno, siempre conviene mantener una corta longitud de arco.


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A.7.6.7.3 Además del uso para aceros al carbono, los electrodos E7018 también se usan en uniones que impliquen alta resistencia, alto carbono o aceros de baja aleación (véase también el numeral A.6.13). Las soldaduras con filete hechas en la posición horizontal o plana son ligeramente convexas en el perfil, con una superficie lisa y finamente ondulada. Los electrodos se caracterizan por tener arco suave, quieto, salpicadura muy baja, y penetración de arco mediana. Los electrodos E7018 se pueden usar a velocidades de recorrido altas. A.7.6.7.4 Los electrodos identificados como E7018-1 tienen las mismas características de uso y composición del metal de aporte que los electrodos E7018, excepto que el contenido de manganeso se establece en el extremo alto del rango. Estos electrodos se destinan para soldaduras que requieran una menor temperatura de transición de la que es normalmente disponible a partir de los electrodos E7018. A.7.6.8 Electrodos E7018M A.7.6.8.1 Los electrodos E7018M son similares a los electrodos E7018-1H4R, excepto que los ensayos para las propiedades mecánicas y la clasificación se hacen en una soldadura en ranura que tenga un ángulo incluido de 60 grados, y para los electrodos hasta de 4,0 mm (5/32 de pulgada) soldados en la posición vertical con progresión hacia arriba. Los resultados de ensayo de impacto se evalúan usando todos los cinco valores de ensayo y se requieren valores más altos a -29 oC (-20 oF). Los valores máximos permisibles de humedad en el recubrimiento en el estado “como se recibe” o reacondicionado son más restrictivos que los requeridos para los electrodos E7018R. Esta clasificación corresponde estrechamente a MIL-7018-M en la especificación MIL-E- 22200/10, con la excepción de que los límites de humedad absorbida en el recubrimiento del electrodo y los límites de hidrógeno difusible en el metal de aporte no son tan restrictivos como en el caso de MIL-E-22200/10. A.7.6.8.2 Los electrodos E7018M se destinan al uso con corriente de tipo cdep con el propósito de producir las propiedades mecánicas óptimas. Sin embargo, si el fabricante lo desea, el electrodo también se puede clasificar como E7018 siempre que se cumplan todos los requisitos de E7018. A.7.6.8.3 Además de su uso en acero al carbono, los electrodos E7018M se usan para unir acero al carbono a aceros de baja aleación para alta resistencia y aceros más altos en carbono. Las soldaduras en filete hechas en las posiciones de soldadura horizontal y plana tienen un perfil ligeramente convexo, con una superficie suave y finamente ondulada. Los electrodos se caracterizan por un arco suave y quieto, de muy baja salpicadura, y penetración de arco mediana. A.7.6.9 Clasificación E7028 A.7.6.9.1 Los electrodos E7028 son muy similares a los electrodos E7018. Sin embargo, los electrodos E7028 son adecuados para soldaduras con filete en la posición de soldadura horizontal y soldaduras en ranura en la posición de soldadura plana solamente, mientras que los electrodos E7018 son adecuados para todas las posiciones. A.7.6.9.2 Los recubrimientos de los electrodos E7028 son mucho más gruesos. Estos recubrimientos forman aproximadamente el 50 % de la masa de los electrodos. El contenido de hierro de los electrodos E7028 es más alto (aproximadamente el 50 % de la masa del recubrimiento). En consecuencia, en las soldaduras en filete en posición horizontal y en las soldaduras en ranura en posición plana, los electrodos E7028 dan una mayor tasa de depósito que los electrodos E7018 para determinado tamaño del electrodo.


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A.7.6.10 Clasificación E7048 Los electrodos de la clasificación E7048 tienen las mismas características de uso, composición y diseño de los electrodos E7018, excepto que los electrodos E7048 son específicamente diseñados para soldadura excepcionalmente buena en posición vertical con progresión descendente (véase la Tabla 1). A.7.7 Clasificación E6019 A.7.7.1 Los electrodos E6019, aunque muy similares a los electrodos E6013 y E6020 en sus recubrimientos, tienen diferencias claras. Los electrodos E6019, con un sistema de escoria más bien fluido, suministran penetración de arco más profunda y producen metal de aporte que cumple un requisito de elongación mínima del 22 %, cumple los patrones radiográficos del Grado 1, y tiene un promedio de resistencia de impacto de 27 J (20 pie-lb) cuando se ensaye a -18 °C(0 °F) A.7.7.2 Los electrodos E6019 son adecuados para soldadura de paso múltiple de acero cuyo espesor sea de hasta 25 mm (1 pulgada). Estos electrodos son diseñados para uso con corriente alterna, cden, o cdep. Aunque los electrodos cuyo diámetro sea 4,8 mm (3/16 de pulgada) y más pequeños se pueden usar para todas las posiciones de soldadura (excepto en la posición de soldadura vertical con progresión descendente), conviene limitar el uso de electrodos de diámetro más grande a la posición de soldadura filete o filete horizontal. Al soldar en la posición de soldadura vertical con progresión ascendente, conviene que la oscilación sea limitada para minimizar el socavado. A.7.8 Clasificación E6020 A.7.8.1 Los electrodos E6020 tienen un recubrimiento alto en óxido de hierro. Estos electrodos se caracterizan por un arco de tipo chorro, producen un perfil suave y plano o ligeramente cóncavo, y tienen una escoria fácilmente removible. A.7.8.2 Una escoria de baja viscosidad limita su uso a filetes horizontales y posiciones de soldadura plana. Con una penetración de arco que va desde mediana hasta profunda (dependiendo de la corriente de soldadura), los electrodos E6020 son más adecuados para metal base más grueso. A.7.9 Clasificación E6022 Los electrodos de la clasificación E6022 son recomendables para soldadura de un solo pase, alta velocidad, corriente alta, de platinas con ranura en la posición de soldadura plana, juntas con traslapo en la posición de soldadura horizontal, y soldaduras con filete en láminas metálicas. El perfil del cordón de la soldadura tiende a ser más convexo y menos uniforme, en especial porque las velocidades de la soldadura son más altas. A.7.10 Clasificación E7024 A.7.10.1 Los recubrimientos de los electrodos E7024 contienen gran cantidad de polvo de hierro en combinación con ingredientes similares a los usados en los electrodos E6012 y E6013. Los recubrimientos en los electrodos E7024 son muy gruesos y usualmente constituyen aproximadamente un 50 % de la masa del electrodo, lo cual da como resultado una mayor eficiencia de depósito.


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A.7.10.2 Los electrodos E7024 son apropiados para hacer soldaduras con filete en la posición plana u horizontal. La soldadura es ligeramente convexa a plana, con una superficie muy lisa y una ondulación muy fina. Estos electrodos se caracterizan por un arco suave y quieto, salpicadura muy baja y baja penetración del arco. Se pueden usar con altas velocidades de recorrido. Los electrodos de estas clasificaciones se pueden operar en corriente alterna, cdep o cden. A.7.10.3 Los electrodos identificados como E7024-1 tienen las mismas características generales de uso de los electrodos E7024. Se utilizan en situaciones en que se requiere mayor ductilidad y más baja temperatura de transición de la que normalmente es disponible a partir de los electrodos E7024. A.7.11 Clasificación E6027 A.7.11.1 Los recubrimientos de los electrodos E-6027 contienen gran cantidad de polvo de hierro en combinación con ingredientes similares a los que se encuentran en los electrodos E6020. Los recubrimientos de los electrodos E6027 también son muy gruesos, y suelen constituir aproximadamente el 50 % de la masa del electrodo. A.7.11.2 Los electrodos E6027 están diseñados para soldaduras con filete o en ranura en la posición plana, con corriente alterna, cdep o cden, y producirán filetes horizontales planos o ligeramente cóncavos con corriente alterna o cden. A.7.11.3 Los electrodos E6027 tienen un arco de tipo chorro. Operan a altas velocidades de recorrido. La penetración del arco es media. La pérdida por salpicadura es muy baja. Estos electrodos producen una escoria pesada que es socavada en la superficie inferior. La escoria es friable y muy fácil de remover. A.7.11.4 Las soldaduras producidas con electrodos E6027 tienen un perfil plano a ligeramente cóncavo con una ondulación suave, fina y uniforme, y con un buen lavado a lo largo de los lados de la unión. El metal de aporte puede ser ligeramente inferior en sanidad radiográfica en comparación con la de los electrodos E6020. Se pueden usar amperajes altos, pues una parte considerable de la energía eléctrica que pasa a través del electrodo es usada para fundir el recubrimiento y el polvo de hierro que contiene. Estos electrodos son muy apropiados para metal base más grueso. A.7.12 Clasificación E7027 Los electrodos E7027 tienen las mismas características de diseño y uso de los electrodos E6027, excepto que se destinan al uso en situaciones que requieran resistencias ligeramente más altas de tracción y de fluencia de las que se obtienen con los electrodos E6027. Estos electrodos también deben cumplir los requisitos de composición química (véase la Tabla 7). En otros aspectos, todas las discusiones previas para los electrodos E6027 también se aplican a los electrodos E7027. A.8 MODIFICACIÓN DEL APARATO DE ENSAYO DE HUMEDAD A.8.1 Algunos laboratorios han modificado el aparato de ensayo para determinar el contenido de humedad en el recubrimiento de los electrodos. Las siguientes son algunas de las modificaciones que se han usado con éxito: A.8.1.1 Esta especificación recomienda que solamente se usen crisoles de níquel en lugar de crisoles de arcilla porque se pueden obtener valores en blanco más bajos. Algunos laboratorios usan tubos de silicato de zirconio para combustión, más que de sílice o mullita fundida, porque el


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silicato de circonio no desvitrifica o no permite el escape de gases combustibles a temperaturas hasta de 1 370 °C (2 500 °F). Algunos tubos para combustión son reducidos en el extremo de salida y se usa un colector de polvo separado. Este colector consta de un tubo secador de 200 mm lleno con lana de vidrio que se inserta entre el tubo en U de absorción de Schwatz y el tubo de combustión. Alrededor del colector se monta un calentador adecuado de 149 °C (300 °F) para mantener el agua obtenida por condensación en el colector. Éste se llena con lana de vidrio que se pueda inspeccionar fácilmente para determinar en qué momento conviene reemplazar dicha lana de vidrio. En la parte descendente del tubo en U de absorción se puede instalar un colector de chorro extra para asegurarse de que el ácido sulfúrico concentrado en la botella sellante de gas no se vierta accidentalmente en el tubo en U de absorción. A.8.1.2 Sobre el extremo de entrada del tubo de combustión, se puede usar una varilla empujadora que conste de una varilla de acero inoxidable de 3,2 mm (1/8 de pulgada) montada en un accesorio en T de cobre de 6,4 mm (1/4 de pulgada). Esto se usa en la entrada del tubo de combustión y permite la introducción gradual de la muestra en el tubo mientras se pasa oxígeno sobre la muestra. En esta forma, no se perderá ninguna humedad libre, lo cual puede suceder si la muestra se introduce directamente dentro de la zona caliente antes de cerrar el extremo del tubo. A.9 ENSAYOS ESPECIALES A.9.1 Para determinar la aptitud de estos electrodos de soldadura en aplicaciones que impliquen propiedades no consideradas en esta norma, se admite que pueden ser necesarios ensayos complementarios. En tales casos, puede ser necesario efectuar ensayos adicionales para determinar propiedades específicas, tales como dureza, resistencia a la corrosión, propiedades mecánicas a temperaturas superiores o inferiores de servicio, resistencia al desgaste y aptitud para combinaciones de soldadura de diferentes aceros al carbono y de baja aleación. A.9.2 Ensayo de hidrógeno difusible El agrietamiento del metal de aporte inducido por hidrógeno y la zona afectada por el calor generalmente no constituyen problemas con los aceros al carbono que contengan 0,30 % o menos, de carbono. Sin embargo, los electrodos de soldadura de la especificación a veces se usan para unir aceros al carbono superiores o aceros de baja aleación, en donde el agrietamiento inducido por hidrógeno puede ser un serio problema. El ensayo de la humedad del recubrimiento ha resultado ser un ensayo satisfactorio durante muchos años como medio de evaluar el grado de cuidado necesario para evitar el agrietamiento inducido por hidrógeno. Sin embargo, este es un ensayo indirecto. La humedad en sí misma no ocasiona agrietamiento, pero el hidrógeno difusible que se forma a partir de la humedad en el arco puede causar agrietamiento. Puesto que la entrada de hidrógeno difusible en el charco de soldadura puede ser afectada por la forma de la humedad en el recubrimiento (por ejemplo, unida químicamente en comparación a la que es absorbida por la superficie), hay una utilidad fundamental en considerar el hidrógeno difusible en relación con los electrodos bajo hidrógeno. En consecuencia, se introduce el uso de designadores opcionales para el hidrógeno difusible con el fin de indicar el máximo valor promedio, obtenido bajo una condición de ensayo definida claramente en la norma ANSI/AWS A4.3, Standards Methods for determination of the Diffusible Hydrogen Content of Martensitic, Bainitic, and Ferritic Weld Metal Produced by Arc Welding.


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Se le advierte al usuario de esta información que las condiciones de soldadura reales pueden dar como resultado valores de hidrógeno difusible diferentes de los indicados por el designador. Durante la soldadura se requiere usar una condición atmosférica de referencia porque el arco siempre está protegido en forma imperfecta. La humedad procedente del aire, que es distinta de la que existe en el recubrimiento, puede entrar en el arco y posteriormente al charco de soldadura, contribuyendo así al hidrógeno difusible que se mida. Este efecto se puede minimizar manteniendo una longitud de arco tan corta como sea posible y coherente con un arco estable. La experiencia ha mostrado que el efecto de la longitud de arco es menor al nivel H16, pero es muy significativo al nivel H4. Un electrodo que cumpla el requisito al nivel H4 bajo las condiciones atmosféricas de referencia, puede que no lo cumpla bajo condiciones de humedad superior al momento de la soldadura. Esto es especialmente cierto si se mantiene un arco largo. La condición atmosférica de referencia durante la soldadura del ensamble de ensayo es 10 granos de vapor de agua por 1,43 g/kg (por libra) de aire seco. Esto corresponde a 21 °C (70 °F) y humedad relativa del 10 % en un cuadro psicrométrico a presión barométrica de 760 mm (29,92 pulgadas) de Hg. Las condiciones reales, medidas usando un sicrómetro giratorio que iguale o exceda esta condición de referencia, ofrece seguridad de que las condiciones durante la soldadura no disminuirán los resultados finales del ensayo. A.9.3 Ensayo de humedad absorbida El desarrollo de recubrimientos de electrodos de bajo hidrógeno que resistan la absorción de humedad durante la exposición a la humedad ambiental es un mejoramiento reciente en la tecnología de electrodos recubiertos. No todos los electrodos comerciales bajos en hidrógeno poseen esta característica. Para evaluar esta característica se diseñó el ensayo de humedad absorbida que se describe en la sección 16, Ensayo de humedad absorbida. Las condiciones de exposición seleccionadas para el ensayo son arbitrarias. Otras condiciones pueden dar resultados bastante diferentes. Un grupo de trabajo del Subcomité Técnico AWS A5A evaluó este ensayo y concluyó que el mismo tiene capacidad de distinguir con éxito entre los electrodos resistentes a la humedad y los que no lo son. El grupo de tarea también observó considerable variabilidad en los resultados de humedad del recubrimiento después de la exposición de electrodos en ensayos cooperativos entre varios laboratorios. La precisión del ensayo es tal que, con electrodos resistentes a la humedad procedentes de un solo lote, los laboratorios participantes pudieron observar valores expuestos de humedad de recubrimiento que iban, por ejemplo, desde 0,15 % o menos hasta 0,35 % o más. Aunque la causa de esta variabilidad es incierta en la actualidad, el grupo de tarea considera que se relaciona con variaciones en las condiciones de exposición. Debido a esta variabilidad, el grupo de tarea concluyó que no es realista establecer un límite menor del 0,4 %, en este momento para la humedad de recubrimiento de los electrodos expuestos resistentes a la humedad A.10 CLASIFICACIONES DESCONTINUADAS Se han descontinuado varias clasificaciones de electrodos, reflejando bien sea cambios en procedimiento comercial o cambios en el objeto de los metales de aporte clasificados en esta norma. Estas clasificaciones de electrodos descontinuadas se enumeran en la Tabla A.4.


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Notas complementarias

Tabla A.4. Clasificaciones de electrodos descontinuados a



E4511 E4521 E7010b E7011b E7012 E7020b E7030 E8010b E8011b E8012 E8020b E8030 E9010b E9011b E9012

E9020 E9030

E10010b E10011b E10012 E10020 E10030 E4510 E4520 E6014 E6015 E6016 E6018 E6024 E6028 E6030

Notas: a) Véase A.10 (en el Apéndice) para información sobre clasificaciones discontinuas. b) Estas clasificaciones de electrodos fueron transferidas de la norma ASTM A233-45T a la nueva norma

AWS A5.5-48T. Posteriormente fueron descontinuadas de esa especificación y reemplazadas con las nuevas “G” para permitir un solo sistema de clasificación con los requisitos de química para el metal de aporte en AWS A5.5-58T.

DOCUMENTO DE REFERENCIA AMERICAN NATIONAL STANDARD/AMERICAN WELDING SOCIETY. Specification for Carbon Steel Electrodes for Shielded Metal Arc Welding. Miami, ANSI/AWS, 1991, 46 pp (ANSI/AWS A5.1-91)

ntc2191-electrodos revestidos para soldadura de aceros al carbono

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