soldadura con alambre tubular -...

SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL

FASCÍCULO DE APRENDIZAJE

CÓDIGO: 89001582

Profesional Técnico

SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR

METALMECÁNICA


N° ORDEN DE EJECUCIÓN HERRAMIENTAS/INSTRUMENTOS 01 02 03 04

Preparar equipo de soldadura. Preparar material base. Encender y mantener el arco eléctrico. Depositar cordones angostos, anchos y Superpuestos.

Cincel. Martillo pica escoria. Escobilla. Tenaza. Equipo de soldadura.

01 02 Placa soldada de 8” x 4” x 3/8” A 36 PZA. CANT. DENOMINACIÓN-NORMA/DIMENSIONES MATERIAL OBSERVACIONES

SOLDADURA EN POSICION PLANA

HT. 01 SE. REF.

TIEMPO: HOJA: 1 /2

SOLDADOR UNIVERSAL ESCALA: S.E.

AÑO: 2014

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 1.1. PREPARAR EQUIPO DE SOLDADURA. Es una operación donde se pone a punto el equipo de soldadura para el proceso. PROCESO DE EJECUCION: 1° Paso. Conecte el equipo. a) Conecte el cable de trabajo. b) Conecte la pinza de trabajo. c) Conecte la antorcha. 2° Paso. Regule los parámetros. a) Regule el control de velocidad de

alambre. b) Regule el voltaje constante. c) Encienda el equipo. d) Regule el gas protector.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 1.2. PREPARAR MATERIAL BASE. Es una operación donde se habilita el material plancha A36 con medidas de 150 x 150 mm. y trazar con el rayador divisiones de 15 mm. que servirá de guía para soldar con el proceso de soldadura FCAW. PROCESO DE EJECUCIÓN: 1° Paso. Prepare el material base. a) Limpie la pieza con el cepillo de

acero.

OBSERVACIÓN. El material debe quedar limpio de grasas, óxidos y pinturas. PRECAUCIÓN. Al limpiar la pieza protéjase la vista con gafas de seguridad. b) Fije el material sobre la mesa o

tornillo de banco. 2° Paso. Trace las líneas de referencia. a) Utilice la regla graduada y rayador o

el gramil graduado. 3° Paso. Prepare el material de aporte. a) Elija el material de acuerdo a la

composición del material base y siga las indicaciones de las normas de soldadura.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 1.3. ENCENDER Y MANTENER EL ARCO ELÉCTRICO. Esta operación consiste en encender y mantener el arco eléctrico con alambre tubular mediante el proceso de soldadura FCAW este se realiza por toque y manteniendo la continuidad del arco. Se aplica cada vez que se va a ejecutar una operación de soldeo con cordones angostos o anchos con electrodo revestido. PROCESO DE EJECUCIÓN: 1° Paso. Prepare el equipo. 2° Paso. Prepare el material base y aporte. 3° Paso. Instale el alambre tubular. a) Elija el diámetro del alambre de

acuerdo al espesor del material base.

4° Paso. Regule el gas protector. a) Regule el caudal del gas a 15 psi. b) Conecte el calentador de gas. 5° Paso. Encienda y mantenga el arco eléctrico. a) Aproxime el extremo del alambre

a la pieza. b) Toque el extremo del alambre

con el metal base y mantenga con una separación de 5 a 8 mm.

PRECAUCIÓN: Utilice equipo de protección personal (EPP) de seguridad para soldadura

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 1.4. DEPOSITAR CORDONES ANGOSTOS, ANCHOS Y SUPERPUESTOS. Esta operación consiste en depositar cordones angostos, anchos y superpuestos con arco eléctrico, utilizando alambre tubular mediante el proceso de soldadura FCAW. Se aplica cada vez que se va a ejecutar una operación de soldeo con cordones angostos o anchos con electrodo revestido. PROCESO DE EJECUCIÓN: 1° Paso. Prepare el equipo a) Seleccione el voltaje adecuado. b) Conecte el + al electrodo

(alambre tubular) 2° Paso. Prepare el material base a) Utilice probeta de 150 x 150 x 10

mm. b) Trace la probeta de acuerdo a

plano. c) Elimine grasas, escama metálica

etc. 3° Paso. Encienda el arco y manténgalo a) Regule su voltaje en una probeta

adicional. 4° Paso. Deposite cordones angostos. a) Utilice movimiento recto. b) Limpie cada depósito, la limpieza

es buena práctica en esta operación.

5° Paso. Deposite cordones anchos. a) Utilice movimiento en zigzag. 6° Paso. Deposite cordones superpuestos.

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FUNDAMENTO TEÓRICO. 1. PROCESO CON ALAMBRE TUBULAR. 1.1. HISTORIA. Los procesos de soldadura por arco metálico con escudo de gas se han usado desde principios de la década de 1920. Experimentos realizados en esa época indicaron que las propiedades del metal de soldadura mejoraban significativamente si el arco y el metal de soldadura se protegían contra la contaminación por parte de la atmósfera. Sin embargo, la invención de los electrodos recubiertos a finales de esa década redujo el interés en los métodos con escudo de gas. No fue sino hasta principios de los años cuarenta, con la introducción y aceptación comercial del proceso de soldadura por arco de tungsteno y gas, que resurgió el interés por los métodos con escudo de gas. Después en esa misma década, se comercializó con éxito el proceso de soldadura por arco de metal y gas. Los principales gases protectores entonces eran argón y helio. Ciertas investigaciones realizadas sobre soldaduras manuales hechas con electrodo recubierto incluyeron un análisis del gas que se producía al desintegrarse las coberturas de los electrodos. Los resultados de dichos análisis indicaron que el gas predominante en las emisiones de la cobertura era CO2. Este descubrimiento pronto condujo al empleo de CO, como protección en el proceso de arco de metal y gas aplicado a aceros al carbono. Aunque los primeros experimentos con CO2 como gas protector fracasaron, finalmente se desarrollaron técnicas que permitían su uso. La GMAW con

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR escudo de dióxido de carbono apareció en el mercado a mediados de la década de 1950. Aproximadamente en la misma época se combinó el escudo de CO2, con un electrodo tubular relleno de fundente que resolvía muchos de los problemas que se habían presentado anteriormente. Las características de operación se mejoraron mediante la adición de los materiales del núcleo, y se elevó la calidad de las soldaduras al eliminarse la contaminación por la atmósfera. El proceso se presentó al público en la Exposición de la AWS efectuada en Búfalo, Nueva York, en mayo de 1954. Los electrodos y el equipo se refinaron y aparecieron prácticamente en su forma actual en 1957. El proceso se está mejorando continuamente. Las fuentes de potencia y los alimentadores de alambre se han simplificado mucho y son más confiables que sus predecesores. Las nuevas pistolas son ligeras y resistentes. Los electrodos se mejoran día con día. Entre los avances más recientes están los electrodo de aleación y de diámetro pequeño [hasta 0.9 m (0.035 pulg)]. 1.2. FUNDAMENTOS DEL PROCESO. La soldadura por arco con núcleo de fundente: cored arc welding, FCAW) es un proceso de soldadura por arco que aprovecha un arco entre un electrodo continuo de metal de aporte y el charco de soldadura. Este proceso se emplea con protección de un fundente contenido dentro del electrodo tubular, con o sin un escudo adicional de gas de procedencia externa, y sin aplicación de presión. EI electrodo con núcleo de fundente es un electrodo tubular de metal de aporte compuesto que consiste en una funda metálica y un núcleo con diversos materiales pulverizados. Durante la soldadura, se produce un manto de escoria abundante sobre la superficie de la franja de soldadura. El aspecto que distingue al proceso FCAW de otros procesos de soldadura por arco es la inclusión de ingredientes fundentes dentro de un electrodo de alimentación continua. Las notables características de operación del proceso y las propiedades de la soldadura resultante se pueden atribuir al empleo de este tipo de electrodo.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Este capítulo no trata los electrodos con núcleo de metal, porque los polvos del núcleo apenas producen “islas” de escoria en la superficie de la franja de soldadura; por tanto, no se ajustan a la definición de los electrodos con núcleo de fundente. EI proceso FCAW tiene dos variaciones principales que difieren en su método de protección del arco y del charco de soldadura contra la contaminación por gases atmosféricos (oxígeno y nitrógeno). Una de ellas, la FCAW con autoprotección, protege el metal fundido mediante la descomposición y vaporización del núcleo de fundente en el calor del arco. EI otro tipo, la FCAW con escudo de gas, utiliza un flujo de gas protector además de la acción del núcleo de fundente. En ambos métodos, el material del núcleo del electrodo proporciona una cubierta de escoria sustancial que protege el metal de soldadura durante su solidificación. Los electrodos con núcleo de fundente también se usan en la soldadura electro gas (EGW), un proceso de soldadura de una sola pasada en dirección vertical ascendente. Normalmente, la soldadura por arco con núcleo de fundente es un proceso semiautomático, aunque también se emplea para soldadura automática y mecanizada.

1.3. CARACTERISTICAS PRINCIPALES. Los beneficios de FCAW se obtienen al combinarse tres características generales: 1) La productividad de la soldadura de alambre continúo. 2) Las cualidades metalúrgicas que pueden derivarse de un 3) Una escoria que sustenta y moldea la franja de soldadura. El proceso FCAW combina características de la soldadura por arco de metal protegido (SMAW), la soldadura por arco de metal y gas (GMAW) y la soldadura por arco sumergido (SAW). En las figuras 5.1 y 5.2 se muestran los elementos del proceso FCAW, así como las características que distinguen las dos variaciones principales [la versión con escudo de gas (Figura 5.1) y con autoprotección (Figura 5.2)].

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR En ambas figuras se destaca la fusión y deposición de metal de aporte y fundente, junto con la formación de una cubierta de escoria sobre el metal de soldadura. En el método con escudo de gas (Figura 5. 1), el gas protector (por lo regular dióxido de carbono o una mezcla de argón y dióxido de carbono) protege el metal fundido del oxígeno y el nitrógeno del aire al formar una envoltura alrededor del arco y sobre el charco de soldadura. Casi nunca es necesario desnitrificar el metal de soldadura porque el nitrógeno del aire queda prácticamente excluido. Es posible, empero, que se genere cierta cantidad de oxígeno por la disociación de CO2, para formar monóxido de carbono y oxígeno. Las composiciones de los electrodos incluyen desoxidantes que se combinan con cantidades pequeñas de oxígeno en el escudo de gas. En el método con autoprotección que se muestra en la Figura 5.2, la protección se obtiene a partir de ingredientes vaporizados del fundente que desplazan el aire y por la escoria que cubre las gotas de metal derretido y el charco de soldadura durante la operación. La producción de CO2, y la introducción de agentes desoxidantes y desnitrurantes que proceden de ingredientes del fundente justo en la superficie del charco de soldadura explican por qué los electrodos con autoprotección pueden tolerar comentes de aire más fuertes que los electrodos con escudo de gas. Es por esto que la FCAW con autoprotección es el método preferido para trabajo en el campo. Una característica de ciertos electrodos con autoprotección es el empleo de extensiones de electrodo largas. La extensión del electrodo es el tramo de electrodo no fundido que se extiende más allá del extremo del tubo de contacto durante la soldadura.

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En general se usan extensiones de 19 a 95 mm (0.5 a 3.75 pulg) con los electrodos auto protegidos, dependiendo de la aplicación. AI incrementarse la extensión del electrodo aumenta el calentamiento por resistencia del electrodo. Esto precalienta el electrodo y reduce la caída de voltaje a través del arco.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR AI mismo tiempo, la corriente de soldadura baja, con la consecuente reducción en el calor disponible para fundir el metal base. La franja de soldadura que resulta es angosta y poco profunda, lo que hace al proceso ideal para soldar materiales de calibre delgado y para salvar huecos causados por un embonamiento deficiente. Si se mantiene la longitud (voltaje) del arco y la comente de soldadura (subiendo el voltaje en la fuente de potencia e incrementando la velocidad de alimentación del electrodo), el aumento en la extensión del electrodo elevará la tasa de deposición. Con ciertos tipos de electrodos con núcleo de fundente y autoprotección, la polaridad recomendable es CCEN (polaridad directa), ya que produce menor penetración en el metal base. Esto hace posible usar con éxito electrodos de diámetro pequeño [de 0.8 mm. (0.030 pulg), 0.9 mm. (0.035 pulg) y 1.2 mm. (0.045 pulg)] para soldar materiales de calibre delgado. Se han desarrollado electrodos auto protegidos específicamente para soldar los aceros recubiertos de cinc y aluininizados que se usan comúnmente en la actualidad para fabricar automóviles. En contraste, el método con escudo de gas es apropiado para la producción de soldaduras angostas y penetrantes. Se usan extensiones de electrodo cortas y corrientes de soldadura elevadas con alambres de todos los diámetros. Las soldaduras de filete hechas por FCAW son más angostas y de garganta más profunda que las producidas con SMAW. EI principio de extensión del electrodo no puede aplicarse al método con escudo de gas porque una extensión grande afecta adversamente la protección. 1.4. APLICACIONES PRINCIPALES. Las aplicaciones de las dos variantes del proceso FCAW se traslapan, pero las características específicas de cada una las hacen apropiadas para diferentes condiciones de operación. EI proceso se emplea para soldar aceros al carbono y de baja aleación, aceros inoxidables y hierros colados.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR También sirve para soldar por puntos uniones traslapadas en láminas y placas, así como para revestimiento y deposición de superficies duras. EI tipo de FCAW que se use dependerá del tipo de electrodos de que se disponga, los requisitos de propiedades mecánicas de las uniones soldadas y los diseños y embonamiento de las uniones. En general, el método auto protegido puede usarse en aplicaciones que normalmente se unen mediante soldadura por arco de metal protegido. EI método con escudo de gas puede servir para algunas aplicaciones que se unen con el proceso de soldadura por arco de metal y gas. Es preciso comparar las ventajas y desventajas del proceso FCAW con las de esos otros procesos cuando se evalúa para una aplicación específica. En muchas aplicaciones, el principal atractivo de la soldadura por arco con núcleo de fundente, en comparación con la de arco de metal protegido, es la mayor productividad. Esto generalmente se traduce en costos globales más bajos por kilogramo de metal depositado en uniones que permitiera la soldadura continua y están fácilmente accesibles para la pistola y el equipo de FCAW. Las ventajas consisten en tasas de deposición elevadas, factores de operación altos y mayores eficiencias de deposición (no se desechan “colillas” de electrodo). La FCAW tiene amplia aplicación en trabajos de fabricación en taller, mantenimiento y construcción en el campo. Se ha usado para soldar ensambles que se ajustan al Código de calderas y recipientes de presión de la ASME, a las reglas del American Bureau of Shipping y a ANSI/AWS D1.l, Código de soldadura estructural - Acero. La FCAW tiene categoría de proceso precalificado en ANSI/AWS D1.l. Se han usado electrodos de acero inoxidable con núcleo de fundente, auto protegidos y con escudo de gas, para trabajos de fabricación en general, recubrimiento, unión de metales disímiles, mantenimiento y reparación. Las desventajas más importantes, en comparación con el proceso SMAW, son el mayor costo del equipo, la relativa complejidad de la configuración y control de éste, y la restricción en cuanto a la distancia de operación respecto al alimentador del electrodo de alambre.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR El proceso puede generar grandes volúmenes de emisiones de soldadura que requieren equipo de escape apropiado, excepto en aplicaciones de campo. En comparación con el proceso GMAW, libre de escoria, la necesidad de eliminar la escoria entre una pasada y otra representa un costo de mano de obra adicional. Esta eliminación es necesaria sobre todo en las pasadas de raíz. 1.5. EQUIPO. 1.5.1. EQUIPO SEMIAUTOMÁTICO. Como se muestra en la Figura 5.4, el equipo básico para la soldadura por arco con núcleo de fundente auto protegido y con escudo de gas es similar. La principal diferencia radica en el suministro y regulación del gas para el arco en la variante con escudo de gas.

La fuente de potencia recomendada es la de cc de voltaje constante, similar a las que se usan para soldadura por arco de metal y gas.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Esta fuente deberá ser capaz de trabajar en el nivel de comente máximo requerido para la aplicación específica. La mayor parte de las aplicaciones semiautomáticas usa menos de 500 A. El control de voltaje deberá poderse ajustar en incrementos de un volt o menos. También se usan fuentes de potencia de cc de comente constante con la suficiente capacidad y controles y alimentadores de alambre apropiados, pero estas aplicaciones son poco comunes. El propósito del control de alimentación del alambre es suministrar el electrodo continuo al arco de soldadura con una velocidad constante previamente establecida. La rapidez de alimentación del electrodo determina el amperaje de soldadura suministrado por una fuente de potencia de voltaje constante. Si se modifica esta rapidez, la máquina soldadora se ajustará automáticamente para mantener el voltaje de arco preestablecido. La velocidad de alimentación del electrodo se puede controlar por medios mecánicos o electrónicos. Este proceso requiere rodillos impulsores que no aplanen ni distorsionen de alguna otra manera el electrodo tubular. Se emplean diversos rodillos con superficies ranuradas y moleteadas para adelantar el electrodo. Algunos alimentadores de alambre tienen sólo un par de rodillos impulsores, mientras que otros cuentan con dos pares en los que por lo menos uno de los rodillos de cada par está conectado a un motor. Si todos los rodillos están motorizados, el alambre se podrá adelantar ejerciendo menos presión con los rodillos. En las figuras 5.5 y 5.6 se muestran pistolas típicas para soldadura semiautomática. Están diseñadas de modo que se sostengan cómodamente, sean fáciles de manipular y duren largo tiempo.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Las pistolas establecen un contacto interno con el electrodo a fin de conducir la comente de soldadura. La comente y la alimentación del electrodo se accionan con un interruptor montado en la pistola. Las pistolas soldadoras pueden enfriarse con aire o con agua. Se prefieren las pistolas enfriadas por aire porque no hay necesidad de un suministro de agua, pero las enfriadas por agua son más compactas y ligeras, y requieren menos mantenimiento que las enfriadas por aire. Además, suelen tener especificaciones de corriente más altas, que pueden llegar a 600 A con ciclo de trabajo continuo. Las pistolas pueden tener boquillas rectas o curvas. El ángulo de la boquilla curva puede variar de 40" a 60". En algunas aplicaciones, la boquilla curva ofrece mayor flexibilidad y facilidad de manipulación del electrodo. Algunos electrodos auto protegidos con núcleo de fundente requieren una extensión de electrodo mínima específica para proveer una protección adecuada. Las pistolas que usan estos electrodos generalmente cuentan con tubos guías provistos de una extensión aislada que sustenta el electrodo y asegura que se extenderá al menos una distancia mínima. Los detalles de una boquilla de electrodo auto protegido, incluido el tubo guía aislado, se ilustran en la Figura 5.7.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 1.5.2. EQUIPO AUTOMÁTICO. La Figura 5.8 muestra la disposición del equipo en una instalación de soldadura por arco con núcleo de fundente automática. Para este tipo de operación se recomienda una fuente de potencia de cc de voltaje constante diseñada para un ciclo de trabajo del 100%. El tamaño de la fuente de potencia está determinado por la comente que requiere el trabajo por realizar. Como pueden ser necesarios electrodos grandes, tasas de alimentación de electrodo elevadas y tiempos de soldadura prolongados, los alimentadores de electrodo por fuerza tienen motores impulsores de mayor capacidad y componentes para trabajo más pesado que en equipo similar para operación semiautomática.

En la Figura 5.9 se muestran dos unidades de boquilla típicas para soldadura por arco con núcleo de fundente automática con escudo de gas. Las boquillas pueden diseñarse de modo que formen un escudo lateral o concéntrico alrededor del electrodo.

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El escudo lateral permite soldar en surcos angostos y profundos y minimiza la acumulación de salpicaduras en la boquilla. Las unidades de boquilla pueden enfriarse con aire o con agua. En general, se prefieren las boquillas enfriadas por aire para soldar con corrientes de hasta 600 A. Si la comente va a ser mayor, se recomienda usar una boquilla enfriada por agua. Es posible usar pistolas soldadoras en tándem con el fin de lograr tasas de deposición más altas con electrodos protegidos por gas, como se muestra en la Figura 5.10. En trabajos de recubrimiento a gran escala, se puede aumentar la productividad empleando equipo automático oscilante con múltiples electrodos.

Estas instalaciones pueden incluir un manipulador montado sobre rieles que sostiene una cabeza soldadora oscilante de múltiples electrodos con

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR alimentadores de electrodo individuales y un rodillo giratorio motorizado también montado en rieles. Además de fuente de potencia, controles electrónicos y sistema de suministro de electrodo. La Figura 5.1 1 ilustra los detalles de la operación de un sistema oscilante de seis electrodos con autoprotección para recubrir el casco de un tanque con acero inoxidable.

1.5.3. SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DEL ALAMBRE. La unidad de alimentación del alambre/electrodo es el dispositivo que hace que el alambre pase por el tubo de contacto de la pistola para fundirse en el arco.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR En la siguiente figura se representa una unidad de alimentación de alambre que consta de: 1 – Bobina de alambre, con el dispositivo para su colocación. 2 – Guía del alambre. 3 – Rodillo de arrastre. 4 – Rodillo de presión o empujador. 5 – Boquilla de salida del alambre.

La unidad dispondrá de un sistema para variar la velocidad de avance del alambre, así como una válvula magnética para el paso del gas. El alimentador del alambre va unido al rectificador por un conjunto de cables y tubos. Algunos alimentadores de alambres poseen solo una pareja de rodillos mientras que otros poseen dos pares de rodillos que pueden tener el mismo motor o ser accionados por dos motores acoplados en serie. En la siguiente figura se representa el alimentador de alambre con cuatro rodillos. Sus elementos son:

BOQUILLA DE ALIMENTACIÓN DEL ALAMBRE

RODILLOS DE ARRASTRE

RODILLOS DE PRESIÓN O EMPUJADORES

GUÍA DE ALAMBRE

BOQUILLA DE SALIDA DEL ALAMBRE

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Antes de disponer el alambre en la unidad de alimentación es necesario asegurarse que todo el equipo es el apropiado para el diámetro del alambre seleccionado. Para ajustar la presión de los rodillos se introduce el alambre hasta la tobera, se aumenta la presión hasta que los rodillos dejen de deslizar y transporten el alambre. La mayoría de los alimentadores son de velocidad constante, es decir, la velocidad es establecida antes de que comience el soldeo y permanece constante. La alimentación comienza o finaliza accionando un interruptor situado en la pistola. El arrastre del alambre ha de ser constante y sin deslizamientos en los rodillos de arrastre. Por lo general es necesario un sistema de frenado de la bobina de la cual se devana el alambre, para evitar su giro incontrolado. Los sistemas se diseñan de forma que la presión sobre el alambre pueda ser aumentada o disminuida según convenga. Los sistemas de alimentación pueden ser de varios tipos: • De empuje (push)

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR • De arrastre (pull) • Combinados de empuje-arrastre (o push-pull) El tipo depende fundamentalmente del tamaño y composición del alambre utilizado y de la distancia entre el carrete del alambre y la pistola. La mayoría de los sistemas son de empuje (figura 10 A y B) en los que el alambre es alimentado desde un carrete por medio de unos rodillos y es empujado a través de un conducto flexible al cual está unida la pistola. La longitud del conducto es generalmente hasta de 3 m, pudiendo ser en algunas ocasiones de hasta 5 m. En este sistema la pistola está equipada con unos rodillos que tiran, o arrastran, el alambre a través de la funda (o tubo- guía), evitando los atascos que se pueden producir con el sistema de empuje, sin embargo este sistema es más costoso. Si se combinan ambos sistemas se tienen un sistema de alimentación de “arrastre y empuje”. Este sistema se conoce también con el término inglés de “push-pull” en el que existen unos rodillos empujando a la salida de la bobina y otros tirando desde la pistola (figura 10 C).

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 1.5.3.1. CONJUNTO FUENTE DE ENERGÍA – UNIDAD DE

ALIMENTACIÓN. La unidad de alimentación del alambre puede ser independiente (Fig.10 B) o estar incluida en la carcasa de la fuente de energía (Fig.10 A y C), denominadas normalmente máquinas compactas. Otra opción es emplear las pistolas con bobina incorporada (Fig. 10 D). En la Figura 10 de la página anterior, se ha representado los diferentes tipos de equipos de soldeo. 1.5.3.2. RODILLOS DE ARRASTRE. Los rodillos utilizados en MIG/MAG son normalmente como los de la Figura 11: uno es plano y el otro es con bisel. El bisel es en forma de V para materiales duros como el acero al carbono o el acero inoxidable. Para materiales blandos como el aluminio se emplea rodillos con bisel en forma de U. También pueden tener dos biseles o ser moleteados, no recomendándose estos últimos para el aluminio. También es imprescindible seleccionar el rodillo de acuerdo con el diámetro del alambre.

1.5.3.3. PISTOLA. Las pistolas para el soldeo por arco con protección de gas son relativamente complejas. En primer lugar es necesario que el alambre se mueva a través de la pistola a una velocidad predeterminada y, en segundo lugar, la pistola debe estar diseñada para transmitir la corriente al alambre y dirigir el gas de protección.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR El método de refrigeración (agua o aire) y la localización de los controles de alimentación del alambre y del gas, añaden complejidad al diseño de las pistolas. En la siguiente figura podemos observar de manera esquemática las principales partes de la pistola de soldeo.´

Los principales componentes de la pistola de soldeo MIG/MAG son: • Tubo de contacto: Se encarga de guiar al electrodo a través de la tobera y

hace el contacto eléctrico para suministrar la corriente al alambre; está conectado a la fuente de energía a través de los cables eléctricos. La posición del tubo de contacto respecto al final de la tobera puede variar en función del modo de transferencia; con transferencia en cortocircuito se situará a unos 2 mm de ésta o incluso por fuera, mientras que en transferencia en “spray” se situará a unos 5 mm. El tubo de contacto se reemplazará si el taladro se ha ensanchado por desgaste o si se ha atascado por proyecciones.

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Normalmente es de cobre o de alguna aleación de cobre. El libro de instrucciones de la pistola indicará el tamaño y tipo adecuado en función del diámetro y material del electrodo a utilizar.

• Tobera: Normalmente es de cobre y tiene un diámetro interior que oscila

entre 9.5 y 22.25 mm (3/8 a 7/8 de pulgada) dependiendo del tamaño de la pistola.

• Tubo – guía o funda del alambre/electrodo: A través del cual el electrodo llega procedente, normalmente, de una bobina. Es muy importante el diámetro y material del tubo – guía del electrodo. Se utilizarán de acero en forma de espiral en el caso de materiales como el acero o el cobre, y serán de teflón o nylon para el magnesio o el aluminio, aunque también se emplearán para el acero inoxidable con el fin de no contaminar el electrodo.

• Conducto de gas.

• Cables eléctricos.

• Interruptor: La mayoría de las pistolas de manipulación manual tienen un gatillo que actúa como interruptor para comenzar o detener la alimentación del alambre.

• Conductos para el agua de refrigeración: (solo para pistolas refrigeradas por agua). Estas pistolas pueden utilizarse con intensidades hasta de 600 A.

La pistola es de cuello curvado (cuello de cisne con un ángulo de 40º a 60º ) o rectas; las de cuello de cisne suelen ser más flexibles y cómodas para el soldeo manual.

1.5.3.4. ALIMENTACIÓN DE GAS PROTECTOR Y DE AGUA DE

REFRIGERACIÓN. Gas de protección. La alimentación de gas se hace desde la botella de gas que tiene en su salida un caudalímetro para poder graduar el caudal de gas de protección necesario en cada caso particular. El suministro de gas se puede realizar también desde una batería de botellas o desde un depósito. Agua de refrigeración. Cuando se suelda con intensidades elevadas es preciso utilizar pistolas refrigeradas por agua, ya que la refrigeración de la

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR pistola por el propio gas de protección sería insuficiente, para evitar que se produzcan daños o la inutilización de la pistola. La alimentación del agua para tal refrigeración puede hacerse desde un simple grifo dispuesto cerca de la máquina de soldeo, o con un sistema de circuito cerrado. Sea cual sea el sistema, es necesario un conducto de alimentación del agua que refrigere la pistola y otro de retorno, según el sistema adoptado. Como ocurría con el gas, existe una electroválvula para que el agua circule solamente en los momentos que se está soldando. Los conductos de agua también son flexibles y como los de gas, forman parte del conjunto de la pistola. 1.5.4. EXTRACTORES DE HUMOS. En vista de los requisitos de seguridad y salubridad para controlar la contaminación del aire, varios fabricantes han introducido pistolas soldadoras equipadas con extractores de humos integrados. El extractor por lo regular consiste en una boquilla de escape que rodea a la boquilla de la pistola. Se puede adaptar a las pistolas con escudo de gas y con autoprotección. La boquilla está conectada mediante ductos a una lata con filtros y a una bomba de extracción. La abertura de la boquilla para extracción de humos está situada detrás de la parte superior de la boquilla de la pistola a una distancia suficiente para captar las emisiones que se desprenden del arco sin perturbar el flujo de gas protector. La ventaja principal de este sistema de extracción de emisiones es que siempre está cerca del origen de las emisiones sin importar dónde se use la pistola soldadora. En cambio, un extractor de humos portátil casi nunca puede colocarse tan cerca del origen de las emisiones, además de que se requiere una reubicación de la campana extractora cada vez que hay un cambio significativo en el lugar donde se suelda. Una desventaja del sistema de extracción de emisiones es que el aumento en el peso y el volumen del equipo hacen a la soldadura semiautomática más bromosa para el soldador.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Si no se instalan correctamente y se les da el mantenimiento debido, los extractores de humos pueden causar problemas de soldadura al perturbar el escudo de gas. En un área de soldadura bien ventilada, tal vez no sea necesaria una combinación de extractor de humos-pistola soldadora. 1.5.5. EQUIPO PARA PROTECCIÓN CON GAS. Al igual que los electrodos de GMAW, los de FCAW con escudo de gas requieren un gas protector además del fundente interno. Esto implica un suministro de gas, un regulador de presión, un dispositivo para medir el flujo y las mangueras y conectores necesarios. Los gases protectores provienen de cilindros, grupos de cilindros conectados con múltiples, o de tanques de gran volumen que se conectan mediante tuberías a estaciones de soldadura individuales. Los reguladores y medidores de flujo sirven para controlar la presión y las tasas de flujo. Como los reguladores pueden congelarse cuando se extrae CO, gaseoso rápidamente de los tanques de almacenamiento, se debe contar con calefactores a fin de evitar esa complicación. Se requieren gases con pureza de grado soldadura porque cantidades pequeñas de humedad pueden producir porosidad o absorción de hidrógeno en el metal de soldadura. El punto de rocío de los gases protectores debe estar por debajo de -4OOC (-40°F). 2. TIPO DE CORRIENTE. 2.1. CONTROL DEL PROCESO CORRIENTE DE SOLDADURA. La corriente de soldadura es proporcional a la velocidad de alimentación del electrodo para un electrodo con diámetro, composición y extensión específicos. La relación entre la velocidad de alimentación del electrodo y la comente de soldadura para electrodos típicos de acero dulce protegidos con gas, de acero dulce auto protegidos y de acero inoxidable auto protegidos se presenta en las figuras 5.14, 5.15 y 5.16, respectivamente.

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Se emplea una fuente de potencia de voltaje constante del tamaño apropiado para fundir el electrodo con una rapidez tal que se mantenga el voltaje de salida (longitud de arco) preestablecido. Si las demás variables de soldadura se mantienen constantes para un electrodo de cierto diámetro, la modificación de la comente de soldadura tendrá los siguientes efectos preponderantes: 1) Un incremento en la corriente eleva la tasa de deposición. 2) Un aumento en la corriente aumenta la penetración. 3) Una corriente excesiva produce franjas de soldadura del electrodo, convexas

de aspecto deficiente. 4) Una comente insuficiente produce transferencia de gota grande y

demasiadas salpicaduras. 5) Una corriente insuficiente puede causar una absorción excesiva de nitrógeno

y también porosidad del metal de soldadura cuando se suelda con electrodos con núcleo de fundente auto protegidos.

Cuando se incrementa o reduce la corriente de soldadura modificando la velocidad de alimentación del electrodo, conviene ajustar el voltaje de salida de la fuente de potencia de modo que se mantenga la relación óptima entre el voltaje de arco y la corriente. Para una velocidad de alimentación de electrodo dada, la corriente de soldadura medida varía con la extensión del electrodo. Al aumentar la extensión del electrodo, la corriente de soldadura se reduce, y viceversa.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 2.2. VOLTAJE DEL ARCO. El voltaje y la longitud del arco están íntimamente relacionados. El voltaje que indica el medidor de la fuente de potencia es la suma de las caídas de voltaje en todo el circuito de soldadura. Esto incluye la caída a través del cable de soldadura, la extensión del electrodo, el arco, la pieza de trabajo y el cable conectado al trabajo. Por tanto, el voltaje del arco será proporcional a la lectura del medidor si los demás elementos del circuito (y sus temperaturas) se mantienen constantes. El voltaje del arco puede afectar el aspecto, la integridad y las propiedades de las soldaduras hechas con electrodos con núcleo de fundente. Un voltaje de arco excesivo (arco demasiado largo) puede producir demasiadas salpicaduras y franjas de soldadura anchas y de forma irregular. Si se usan electrodos auto protegidos, un voltaje de arco excesivamente alto hará que se absorba demasiado nitrógeno, y si el electrodo es de acero dulce también puede causar porosidad. En los electrodos de acero inoxidable, el voltaje excesivo reduce el contenido de ferrita del metal de soldadura, y esto a su vez puede causar grietas. Un voltaje de arco insuficiente (arco demasiado corto) produce franjas angostas y convexas con demasiadas salpicaduras y penetración somera. 2.3. POLARIDAD DE LA ANTORCHA.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 3. GASES DE PROTECCION. 3.1. GASES PROTECTORES. 3.1.1. Dióxido de carbono. El dióxido de carbono (CO2) es el gas protector más utilizado para soldadura por arco con núcleo de fundente. Dos ventajas de este gas son su bajo costo y la penetración profunda que permite lograr. Aunque habitualmente produce una transferencia de metal globular, algunas formulaciones de fundente producen una transferencia tipo roció en CO2. El dióxido de carbono es relativamente inactivo a temperatura ambiente. Cuando el arco de soldadura lo calienta a temperaturas elevadas, el CO2, se disocia para formar monóxido de carbono (CO) y oxígeno (O), según la ecuación química:

2CO2 – 2CO + O2

Así pues, la atmósfera del arco contiene una buena cantidad de oxígeno que puede reaccionar con elementos del metal fundido. El efecto de la protección con CO2, sobre el contenido de carbono de aceros dulces y de baja aleación es único. Dependiendo del contenido de carbono original del metal base y del electrodo, la atmósfera de CO2, se puede comportar como medio carburizante o descarburizante. Que el contenido de carbono del metal de soldadura aumente o disminuya dependerá del carbono presente en el electrodo y en el metal base. Si el contenido de carbono del metal de soldadura está por debajo del 0.05%, aproximadamente, el charco de soldadura tenderá a absorber carbono de la atmósfera protectora de CO2. En cambio, si el contenido de carbono del metal de soldadura es mayor que el 10%, es posible que el charco de soldadura pierda carbono. La pérdida de carbono se atribuye a la formación de monóxido de carbono a causa de las características oxidantes del escudo de CO2, a temperaturas elevadas. Cuando ocurre esta reacción, el monóxido de carbono puede quedar atrapado en el metal de soldadura como porosidad. Esta tendencia se minimiza

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR incluyendo una cantidad adecuada de elementos desoxidantes en el núcleo del electrodo. EI oxígeno reaccionará con los elementos desoxidantes en lugar de hacerlo con el carbono del acero. Los productos de esa reacción serán óxidos sólidos que flotarán a la superficie del charco de soldadura, donde se incorporarán a la cubierta de escoria. 3.1.2. MEZCLAS DE GASES. Las mezclas de gases empleadas en la soldadura por arco con núcleo de fundente pueden combinar las ventajas individuales de dos o más gases. Cuanto mayor sea el porcentaje de gas inerte en las mezclas con CO2, u oxígeno, mayor será la eficiencia de transferencia de los desoxidantes contenidos en el núcleo. EI argón puede proteger el charco de soldadura a todas las temperaturas a las que se suelda. Su presencia en cantidades suficientes en una mezcla de gas protector da como resultado menor oxidación que con un escudo de CO2, al 100%. La mezcla de uso más común en FCAW con escudo de gas consiste en 75% de argón y 25% de dióxido de carbono. EI metal de soldadura depositado con esta mezcla suele tener mayor resistencia a la tensión y al vencimiento que el depositado con escudo de CO2, puro. Si se suelda con esta mezcla, se logra un arco con transferencia tipo rocío. La mezcla Ar-CO2, se usa principalmente para soldar fuera de posición; es más atractiva para el operador y produce un arco con mejores características que el CO2, puro. El empleo de mezclas de gases protectores con un alto porcentaje de gas inerte junto con electrodos diseñados para usarse con escudo de CO2, puede causar una acumulación excesiva de manganeso, silicio y otros elementos desoxidantes en el metal de soldadura. Este alto contenido de elementos de aleación en la soldadura alterará las propiedades mecánicas del metal.

METALMECÁNICA 36

SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Por esta razón, se recomienda consultar con los fabricantes de electrodos para averiguar qué propiedades mecánicas tiene el metal de soldadura depositado con mezclas de gas protector específicas. Si no hay información disponible, hay que realizar pruebas con el fin de determinar las propiedades mecánicas para la aplicación de que se trate. Las mezclas de gases con alto contenido de argón, como 95 % de argón, 5 % de O2,, casi nunca se usan con electrodos con núcleo de fundente porque se pierde la cubierta de escoria. 3.1.3. PAUTAS PARA LA ELECCIÓN. Tal como se indica sin excepción toda las soldaduras deben estar protegidas del aire circundante, lo que sucede es que sólo algunos métodos (SMAW – FCAW auto protegido) no utilizan aporte de gas externo. Particularmente, los gases de protección para soldadura son materiales consumibles que se utilizan en los procesos con arco de tungsteno (GTAW/TIG), la soldadura por arco metálico con gas (GMAW – MIG/ MAG), el soldeo por plasma y en una de las dos variantes del proceso FCAW (hilo tubular). Su función principal es proteger el metal fundido de la atmosfera (aire); con este objetivo, se pueden utilizar distintos gases. Los más comunes son: el argón (Ar), helio (He), hidrógeno (H2), nitrógeno (N2), oxígeno (O2) y dióxido de carbono (CO2), en estado puro o mezclados. El argón es la base para todas las mezclas. Adicionalmente, la composición del gas de protección influye sobre el tipo de transferencia de material desde el alambre fundido a la pileta de soldadura, lo que a su vez influye en la cantidad y el tamaño de salpicaduras creadas. También influye en la apariencia del cordón, la geometría de la soldadura y la velocidad del proceso, y tiene un papel fundamental con respecto a una posible quema de los elementos de aleación (la resistencia del material es influida) o una formación de óxidos en la superficie del cordón de soldadura. “Actualmente es bien conocido que el precio del gas es una parte insignificante del costo de soldadura total, y que propiedades tales como la calidad de soldadura, velocidad y necesidad de limpieza pos proceso tienen un efecto

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR mayor en la economía total de la soldadura que el precio del mismo gas”, añade el experto. Los técnicos en soldadura consideran que una apropiada selección del gas protector está fundada en cuatro aspectos claves: 1) El conocimiento de las propiedades de los gases; 2) El método de soldadura a utilizar; 3) El material a soldar y 4) Los resultados que se deseen obtener. Así las cosas, el primer paso sería conocer cómo influyen los gases en el proceso de soldeo, para esto es indispensable identificar las principales propiedades de los gases: el potencial o energía de ionización, la disociación, conductividad térmica, oxidación y la densidad del gas. A continuación se describen estas propiedades: • Potencial de Ionización: Corresponde a la energía necesaria, expresada en

electrón-volt (eV), que se requiere para cargar eléctricamente un gas, básicamente sucede cuando los átomos del gas ceden electrones que se convierten en iones.

En general, se puede decir que a mayor potencial de ionización menor es la estabilidad del arco y mayor será el desprendimiento de calor; mientras que, a menor potencial de ionización, el gas más fácilmente aportará los electrones, tanto para el inicio como para la estabilización del arco. Los gases de menor energía de ionización, como el argón, favorecen la iniciación y la estabilización del arco, en comparación con los gases de mayor energía de ionización como el helio. • Conductividad Térmica: La conductividad térmica ejerce influencia sobre la

formación del cordón de soldadura, sobre el baño de fusión y la velocidad de soldadura.

Así será posible aumentar considerablemente la velocidad de soldadura y el comportamiento de penetración en la soldadura MIG y TIG de aluminios, al añadir helio, o hidrógeno si se trata de aceros inoxidables. • Disociación y Recombinación: Los gases de protección tales como:

dióxido de carbono, nitrógeno, hidrógeno y oxígeno, corresponden a moléculas multiatómicas; por ello, al ser calentados a la temperatura del

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arco, estos gases se disocian en sus respectivos átomos liberando electrones.

Después, al entrar en contacto con del metal base, se combinan cediendo calor a la superficie. Este proceso no ocurre con los gases como el argón y el helio, los cuales son monoatómicos. • Potencial de oxidación / Reactividad: Es la naturaleza oxidante de los

gases de protección y la tendencia de ser afectados por los elementos tanto del alambre como del metal base.

El argón y helio son gases inertes por lo que no entran en esta categoría. Por el contrario, el CO2 y O2 son altamente reactivos (oxidantes) y tienden a ocasionar la pérdida del Mn y Si del sustrato, lo que afecta sus propiedades de tenacidad y resistencia, aunque una adición controlada de estos gases mejoran la estabilidad del arco, la fluidez y mojabilidad del baño de soldadura. El H2 es un gas reductor, evita la oxidación, aunque puede producir efectos indeseados en el cordón. • Densidad: Es el peso del gas por unidad de volumen. Básicamente los

gases más pesados que el aire, tales como Ar y CO2, requieren caudales más bajos comparados con aquellos gases más livianos.

3.1.4. GASES INDUSTRIALES PARA APLICACIÓN EN SOLDADURA. • Dióxido de carbono. Es un gas reactivo (oxidante) de bajo costo,

usualmente es el más usado en la industria, de forma pura o combinado con argón.

También es agregado al argón para mejorar la estabilidad, la penetración y la velocidad de la soldadura. Se recomienda que el porcentaje de CO2 en la mezcla no supere el 25%. El CO2 puro tiene algunos inconvenientes ya que produce gran cantidad de salpicaduras y al utilizarlo no se puede conseguir transferencia “spray”, únicamente se puede realizar transferencia globular o en cortocircuito. La superficie de los cordones queda ligeramente oxidada. • Argón. Cuenta con una alta densidad y por ello brinda una buena

protección, tiene baja energía de ionización, es económico y proporciona arcos poco energéticos, que lo hace ideal para espesores pequeños.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Por otra parte, tiene baja conductividad térmica, lo cual le ayuda a concentrar el calor del arco y aumenta la penetración, lo que genera cordones con buena profundidad. • Helio. Es un gas poco utilizado en la industria nacional, aunque sí cuenta

con aplicaciones especiales en Estados Unidos y Europa. Se caracteriza por poseer un elevado potencial de ionización, con poca estabilidad del arco en comparación con el argón; proporciona un mejor rendimiento calorífico, cordones anchos y gran velocidad de soldeo, por tanto es recomendado para soldar grandes espesores y materiales muy conductores como el cobre. Además, es idóneo para procesos de fabricación automática; tiene muy baja densidad y genera caudal elevado. La densidad del helio es diez veces inferior que la del argón, por lo que genera una protección inferior, con igual caudal, debido a que tenderá a escaparse del baño de fusión mucho antes que el argón, este aporte de calor más intenso ofrece una penetración muy fuerte. La utilización del helio se hace interesante para la soldadura de metales conductores del calor, como el cobre o el aluminio. • Hidrógeno. Es un gas inflamable y ligero que se emplea en procesos de

soldadura como parte de la mezcla de gases, en proporciones reducidas. El hidrógeno proporciona un alto poder calorífico al arco, por lo que aumenta la penetración y, en consecuencia, la velocidad de avance. Además, brinda un efecto de limpieza, ya que el hidrógeno, al ser reductor, tiene la propiedad de eliminar óxidos. Por todo ello, el cordón resultante presenta un aspecto brillante y plano. • Nitrógeno. Es generalmente considerado inerte, excepto a altas

temperaturas, en las cuales puede reaccionar con ciertos metales; por ejemplo: Al, Mg, Ti y algunos aceros.

No tiene muchas aplicaciones como gas de protección, pero sí como gas de purga, es decir que sirve para mantener el gas libre de oxígeno y previene la oxidación.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Suele utilizarse en el soldeo de aceros inoxidables dúplex, con objeto de mantener el equilibrio entre la fase ferrítica y la austenítica y la soldadura del cobre y sus aleaciones. • Oxígeno. Solamente se utiliza como aditivo del argón en el soldeo MAG y

FCAW. La adición de pequeñas cantidades de oxígeno –no mayor a 8 por ciento–, estabiliza el arco, permite conseguir transferencia en “spray” con intensidades más bajas.

Aumenta la cantidad de gotas de metal de aportación formadas, además de mejorar el aspecto del cordón y consigue un baño de fusión más fluido.

PROPIEDADES DE LOS GASES.

GASES DE PROTECCIÓN DE LA RAÍZ DE LA SOLDADURA. Con objeto de garantizar una protección óptima contra la corrosión de ciertos materiales, se precisa utilizar un gas de protección que evite la oxidación de la raíz durante el proceso de soldeo.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR El gas de protección en la raíz evita el contacto del oxígeno con esta zona, evitando asimismo la aparición de los característicos colores de revenido. Con objeto de conseguir la purga de la raíz se utilizan varios sistemas: - Desplazamiento del aire por medio de gases inertes como el argón, o casi

inertes como el nitrógeno. - Acción reductora del hidrógeno, evitando la formación de capas superficiales

de óxido. Por esta razón la mezcla de gases para la protección de la raíz están compuestas de: - Nitrógeno con adiciones de hidrógeno. - Argón con adiciones de hidrógeno. El uso de argón sin aditivos se utiliza en casos excepcionales como en el soldeo de aceros sensibles al hidrógeno. Con objeto de obtener una purga óptima es necesario tener en cuenta la densidad de la mezcla de protección de la raíz. Así en el caso de purga de depósitos los gases de protección más pesados deben introducirse por abajo, mientras que los más ligeros por arriba. Densidad de los gases de protección de raíz.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 3.1.5. NORMALIZACIÓN. La Sociedad Americana de la Soldadura (AWS) ha desarrollado una serie de especificaciones para los elementos de aporte. El AWS A5.32 es la especificación para gases de protección para soldadura; establece los requisitos para la clasificación de los gases e identifica claramente la composición química de estos de forma similar a un alambre de soldadura, como por ejemplo un gas de protección SG-AC-10, contiene 10% de dióxido de carbono, el 90% de argón. Además en esta se especifica los niveles de pureza y punto de rocío.

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N° ORDEN DE EJECUCION HERRAMIENTAS/INSTRUMENTOS 01

Soldar unión en “V” en posición plana. Cincel Martillo pica escoria Escobilla Tenaza Equipo de soldadura

01 02 Placa soldada de 8” x 4” x 3/8” A 36 PZA. CANT. DENOMINACION-

NORMA/DIMENSIONES MATERIAL OBSERVACIONES

SOLDADURA A TOPE EN “V” EN POSICION PLANA

HT. 01 SE. REF.

TIEMPO: HOJA: 1 /1

SOLDADOR UNIVERSAL ESCALA: S.E. AÑO: 2014

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 2.1. SOLDAR UNIÓN EN “V” EN POSICIÓN PLANA. Es una operación donde se deposita cordones de soldadura en una junta en “V” con abertura de raíz de 3 mm. en posición 1G, utilizando el proceso FCAW. PROCESO DE EJECUCIÓN. 1°Paso. Prepare el equipo FCAW. a) Selección la antorcha apropiada. b) Seleccione el voltaje apropiado. 2° Paso. Prepare el material base. a) Utilice plancha de 8” x 4” x 3/8”.

(2). b) Bisele a 30° un extremo del

material. c) Una los materiales base con una

separación de 3 mm. utilizando una plancha de respaldo de ¼” de espesor.

3° Paso. Suelde unión en “V”. a) Suelde un primer paso de raíz. b) Esmerile (blanqueado) el pase de

raíz. c) Suelde siguientes cordones hasta

completar.

OBSERVACION. En cada pasada realice limpieza mecánica del cordón.

SEGURIDAD. Utilice EPPs. Apropiados este proceso es más calorífico que el SMAW.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR FUNDAMENTO TEÓRICO. 4. TIPOS DE TRANSFERENCIA. 4.1. MODOS DE TRANSFERENCIA DEL METAL SOLDADURA. Los beneficios económicos derivados del uso de los alambres tubulares son claras, pero algunas consideraciones deben hacerse sobre los modos de transferencia de metal de soldadura a los mejores resultados se consiguen, especialmente cuando no se aplicarán necesariamente las comparaciones directas con cables sólidos. La elección del consumible y el diámetro en relación con la aplicación propuesta son aspectos importantes a considerar al para explotar las ventajas del proceso. En la soldadura con alambre tubular las variaciones comunes de protección de gas, fuentes de energía y los tipos de cables tienen efectos que puede producir significativa básicamente tres diferentes modos de transferencia del metal a través del arco: aerosol y globular cortocircuito. La transferencia por aerosol y globular requieren corrientes relativamente alta, mientras que la transferencia por cortocircuito normalmente usar mediano y corrientes bajas. Cada modo transferencia de metal de soldadura tiene sus ventajas y limitaciones específicas. Alambres de metal sin corazón comportan de manera similar para alambres sólidos a los modos de transferencia. Alambres tubular de rutilo presente, dependiendo de la corriente, la modos de transferencia de aerosol para altas corrientes y una mixta aerosol y globular (pueden ser llamados "aerosol falso "). Para corrientes bajas, mientras que con núcleo operativo básico y tubo de alambre por lo general con la transferencia globular y corrientes de cortocircuito elevadas para corrientes más bajas. La transferencia de metal en el arco puede realizarse básicamente de cuatro formas:

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR a. Transferencia por cortocircuitos: El metal se transfiere del electrodo a la

pieza cuando electrodo contacta con el metal fundido depositado por soldadura

b. Transferencia globular: la transferencia en forma de grandes gotas, con un tamaño mayor que el diámetro del alambre caen al baño de fusión por su propio peso.

c. Transferencia en spray: Se desprende pequeñas gotas del alambre y se desplazan a través del arco hasta llegar a la pieza.

4.1.1. LA TRANSFERENCIA POR CORTOCIRCUITO. Este tipo de transferencia se obtiene cuando la intensidad y la tensión de soldeo son bajas. Se utiliza para el soldeo en posición vertical, bajo techo y para el soldeo de espesores delgados o cuando la separación en la raíz es excesiva. Los parámetros típicos: Voltaje 16 a 22 V; Intensidad 50 a 150 A. Se reconoce porque el arco es corto, suele haber proyecciones y origina un zumbido característico obteniéndose mayor eficiencia utilizando un gas de protección de dióxido de carbono.

4.1.2. LA TRANSFERENCIA GLOBULAR. Se caracteriza por la formación de una gota relativamente grande de metal fundido en el extremo del alambre. La gota se va formando hasta que cae al baño fundido por su propio peso. Este tipo de transferencia no suele tener aplicaciones tecnológicas por la dificultad de controlar adecuadamente el metal de aportación y porque suele provocar faltas de penetración y sobre espesores elevados. Parámetros típicos: Voltaje de 20 a 35 V; intensidad 70 a 255 A.

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4.1.3. EN LA TRANSFERENCIA POR ARCO-SPRAY. Las gotas son iguales y de menor diámetro que el alambre y su transferencia se realiza desde el extremo del alambre al baño fundido en forma de una corriente axial de gotas finas (corriente centrada con respecto al alambre). Se obtiene este tipo de transferencia con altas intensidades y altos voltajes. Intensidades 150 a 500A y voltajes de 24 a 40 V. Los gases inertes favorecen este tipo de transferencia. La transferencia en spray se puede aplicar para cualquier material base pero no se puede utilizar en espesores muy finos porque la corriente de soldeo es muy alta. Se consiguen grandes tasas de deposición y rentabilidad.

4.1.4. EN LA TRANSFERENCIA POR ARCO PULSADO. Es una modalidad del tipo spray, que se produce por pulsos a intervalos regularmente espaciados en lugar de suceder al azar, como ocurre en el arco spray. Este tipo de transferencia, se obtiene cuando se utiliza una corriente pulsada, que es la composición de una corriente de baja intensidad que existe en todo

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR momento (es constante) y se denomina corriente de fondo o de base, y un conjunto de pulsos de intensidad elevada denominada corriente de pico.

La intensidad de fondo sirve para precalentar y acondicionar el alambre que va avanzando continuamente. La gota saltará cuando se aplique una corriente de pico (Figura 5). La ventaja fundamental de este método es la importante reducción de calor aplicado que se produce con respecto al método arco-spray, lo cual se traduce en la posibilidad de soldar en spray secciones menores, obtener menores deformaciones y soldar en todas la posiciones, además se pueden utilizar diámetros de alambre mayores y se reducen las proyecciones. Las mayores desventajas de este sistema de transferencia es que requiere de energía de corriente pulsada generando: costo elevado del equipo, dificultad de establecer los parámetros adecuados de soldeo debido al gran número de datos que hay que introducir y además sólo se puede utilizar mezclas con bajo contenido en CO2 (18% máximo). Sin embargo, actualmente las fuentes de energía la corriente de fondo, la de pico y la duración del pulso están permanentemente establecidas, sólo se puede cambiar la frecuencia de los pulsos. De forma que a mayor frecuencia (mayor número de pulsos por segundo) mayor es la intensidad efectiva y la tasa de deposición. Actualmente las fuentes de soldeo para corriente pulsada son de tipo sinérgico, lo que significa que el soldador solo tiene que ajustar la velocidad de avance del alambre y los datos sobre el material de aportación, el gas de protección y el diámetro del electrodo. A partir de estos datos la fuente de corriente ajusta automáticamente los parámetros de soldeo idóneos.

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4.2. MODO DE TRANSFERENCIA METÁLICA EN FCAW. La transferencia metálica en el proceso FCAW es una combinación de los tipos básicos de transferencia del proceso GMAW, es decir el metal puede ser transferido en forma globular, cortocircuito, spray y modo pulsado. El tipo de transferencia depende de la formulación del fundente interno así como también del voltaje y corriente del arco, según la AWS. Los diferentes tipos de transferencia metálica están relacionados con un balance de fuerzas que actúan en el desprendimiento de las gotas y por el tipo de proceso de soldadura usado. La Figura 6 representa estas fuerzas que actúan directamente sobre la punta del electrodo y estas son: Peso (Fp), Tensión superficial gota-cáscara metálica (Ftm), Gota escoria (Fte), Fuerza electromagnética de Lorentz (Fc), Fuerza de arrastre del plasma (Fd), Fuerza de evaporación metálica (Fv), Fuerza debido a las reacciones químicas (formación de burbujas de gases

en el interior de la gota de metal fundido)(Fq).

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5. ALAMBRES TUBULARES.

5.1. ELECTRODOS. La soldadura por arco con núcleo de fundente debe buena parte de su flexibilidad a la amplia variedad de ingredientes que se puede incluir en el núcleo de un electrodo tubular. El electrodo por lo regular consiste en una funda de acero de bajo carbono o de aleación que rodea un núcleo de materiales fundentes y de aleación. La composición del núcleo de fundente vana de acuerdo con la clasificación del electrodo y con el fabricante. La mayor parte de los electrodos con núcleo de fundente se fabrica haciendo pasar una tira de acero por una serie de rodillos que la moldean hasta que adquiere una sección transversal en forma de U. La tira moldeada se rellena con una cantidad medida de material de núcleo (aleaciones y fundente) en forma granular y posteriormente se cierra mediante rodillos que la redondean y que comprimen con fuerza el material del núcleo.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR A continuación, el tubo redondo se hace pasar por troqueles o rodillos de estiramiento que reducen su diámetro y comprimen todavía más el núcleo. El proceso de estiramiento continúa hasta que el electrodo alcanza su tamaño final y luego se enrolla en carretes o en bobinas. También se usan otros métodos de fabricación. En general, los fabricantes consideran la composición precisa de sus electrodos con núcleo como un secreto industrial. Si se seleccionan los ingredientes de núcleo correctos (en combinación con la composición de la funda), es posible lograr lo siguiente: 1. Producir características de soldadura que van desde altas tasas de

deposición en la posición plana hasta fusión y forma de franja de soldadura apropiadas en la posición cenital.

2. Producir electrodos para diversas mezclas de gases protectores y para autoprotección.

3. Variar el contenido de elementos de aleación del metal de soldadura, desde acero dulce con ciertos electrodos hasta acero inoxidable de alta aleación con otros.

Las funciones primarias de los ingredientes del núcleo de fundente son las siguientes: 1. Conferir al metal de soldadura ciertas propiedades mecánicas, metalúrgicas

y de resistencia a la corrosión mediante un ajuste de la composición química.

2. Promover la integridad del metal de soldadura protegiendo el metal fundido del oxígeno y el nitrógeno del aire.

3. Extraer impurezas del metal fundido mediante reacciones con el fundente. 4. Producir una cubierta de escoria que proteja el metal del aire durante la

solidificación y que controle la forma y el aspecto de la franja de soldadura en las diferentes posiciones para las que es apropiado el electrodo.

5. Estabilizar el arco proporcionándole un camino eléctrico uniforme, para así reducir las salpicaduras y facilitar la deposición de franjas lisas, uniformes y del tamaño correcto.

En la siguiente tabla se da una lista con la mayor parte de los elementos que suelen incluirse en el núcleo de fundente, sus fuentes y los fines para los que se usan.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR ELEMENTOS QUE COMÚNMENTE SE INCLUYEN EN EL NÚCLEO DE LOS

ELECTRODOS CON NÚCLEO DE FUNDENTE

ELEMENTO HABITUALMENTE COMO PROPOSITO AL SOLDAR

Aluminio Polvo metálico. Desoxidar y desnitrificar

Calcio Minerales como fluorospato (CaF,) y piedra caliza (CaCO,) Proveer protección y formar escoria

Carbono Elemento de ferroaleaciones como el ferromanganeso

Aumentar la dureza y la resistencia mecánica

Cromo Ferroaleación o polvo metálico

Alearse a fin de mejorar la resistencia a la plasto deformación, la dureza, la resistencia mecánica y la resistencia a la corrosión

Hierro Ferroaleaciones y polvo de hierro

Matriz de aleación en depósitos con base de hierro, aleación en depósitos con base de níquel o de otro metal no ferroso

Manganeso Ferroaleación como el ferromanganeso o como polvo metálico

Desoxidar; evitar la friabilidad en caliente al combinarse con azufre para formar MnS; aumentar la dureza y ia resistencia mecánica; formar escoria.

Molibdeno Ferroaleación

Alearse para aumentar la dureza y la resistencia mecánica, y en aceros inoxidables austeníticos para incrementar la resistencia a la corrosión del tipo de picaduras.

Níquel Polvo metálico Alearse para mejorar la dureza, la resistencia mecánica, la tenacidad y la resistencia a la corrosión

Potasio Minerales como feldespatos con contenido de potasio y silicatos de fritas

Estabilizar el arco y formar escoria

Silicio Ferroaleación como ferro silicio o silicomanganeso; silicatos minerales como los feldespatos

Desoxidar y formar escoria

Sodio Minerales como feldespatos con contenido de sodio y silicatos de fritas

Estabilizar el arco y formar escoria

Titanio Ferroaleación como ferro titanio; en mineral, rutilo

Desoxidar y desnitrificar; formar escoria; estabilizar el carbono en algunos aceros inoxidables

Zirconio Oxido o polvo metálico Desoxidar y desnitrificar; formar escoria

Vanadio Oxido o polvo metálico Aumentar la resistencia mecánica

En los aceros dulces y de baja aleación es preciso mantener una proporción correcta de desoxidantes y desnitrificantes (en el caso de los electrodos con

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR autoprotección) a fin de obtener un depósito de soldadura íntegro con ductilidad y tenacidad suficientes. Los desoxidantes, como el silicio y el manganeso, se combinan con oxígeno para formar óxidos estables. Esto ayuda a controlar la pérdida de elementos de aleación por oxidación, y la formación de monóxido de carbono que de permanecer causaría porosidad. Los desnitrificantes, como el aluminio, se combinan con el nitrógeno y lo fijan en forma de nitruros estables. Esto evita la porosidad por nitrógeno y la formación de otros nitruros que podrían ser perjudiciales. 5.2. CLASIFICACIÓN DE LOS ELECTRODOS. 5.2.1. ELECTRODOS DE ACERO DULCE. La mayor parte de los electrodos de acero dulce para FCAW se clasifica de acuerdo con los requisitos de la última edición de ANSI-AWS A5.20, Especificación para electrodos de acero al carbono destinados a soldadura por arco con núcleo de fundente. El sistema de identificación sigue el patrón general de clasificación de electrodos y se ilustra en la figura puede explicarse considerando una designación típica.

El prefijo “E” indica un electrodo, al igual que en otros sistemas de clasificación de electrodos.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR El primer número se refiere a la resistencia mínima a la tensión antes de cualquier tratamiento post soldadura, en unidades de 10 O00 psi. En el presente ejemplo, el número “7” indica que el electrodo tiene una resistencia a la tensión mínima de 72 O00 psi. EI segundo número indica las posiciones de soldadura para las que está diseñado el electrodo. En este caso el cero significa que el electrodo está diseñado para soldaduras de surco y de filete planas y en la posición horizontal. Algunas clasificaciones pueden ser apropiadas para soldar en la posición vertical o en la cenital, o en ambas. En tales casos, se usaría “1” en vez de “O” para indicar el uso en todas las posiciones. La letra “T” indica que el electrodo tiene construcción tubular (electrodo con núcleo de fundente). El número sufijo (“1” en este ejemplo) coloca al electrodo en un grupo específico de acuerdo con la composición química del metal de soldadura depositado, el método de protección y la idoneidad del electrodo para soldaduras de una o varias pasadas. La tabla explica el significado del último dígito de las designaciones para FCAW. REQUERIMIENTOS DE PROTECCION Y POLARIDAD PARA ELECTRODOS DE FCAW DE ACERO

DULCE.

CLASIFICACION AWS MEDIO PROTECTOR EXTERNO CORRIENTE Y POLARIDAD

EXXT-1 (múltiples pasadas) CO2 cc, electrodo positivo

EXXT-2 (pasada Única) CO2 cc, electrodo positivo

EXXT-3 (pasada Única) CO2 cc, electrodo positivo

EXTT-4 (múltiples pasadas) Ninguno cc, electrodo positivo





EXXT-10 (pasada Única) Ninguno cc, electrodo positivo


EXTT-G (múltiples pasadas) t t

EXXT-GS (pasada Única) t t

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Los electrodos de acero dulce para FCAW se clasifican teniendo en cuenta si proveen autoprotección o requieren dióxido de carbono como gas protector aparte, el tipo de corriente y si sirven o no para soldar fuera de posición. La clasificación también especifica si el electrodo se usa para aplicar una sola pasada o varias, y la composición química y las propiedades del metal de soldadura depositado antes de cualquier tratamiento. Los electrodos se diseñan de modo que produzcan metales de soldadura con ciertas composiciones químicas y propiedades mecánicas cuando la soldadura y las pruebas se realizan de acuerdo con los requisitos de la especificación. Los electrodos se producen en tamaños estándar con diámetros desde 1.2 hasta 4.0 mm (0.045 a 5/32 pulg.), aunque puede haber tamaños especiales. Las propiedades de soldadura pueden variar apreciablemente dependiendo del tamaño del electrodo, el amperaje de soldadura, el espesor de las placas, la geometría de la unión, las temperaturas de precalentamiento y entre pasadas, las condiciones de las superficies, la composición del metal base y la forma de combinarse con el metal depositado, y el gas protector (si se requiere). Muchos electrodos se diseñan primordialmente para soldar en las posiciones plana y horizontal, pero pueden ser apropiados para otras posiciones si se escoge la comente de soldadura y el tamaño de electrodo correctos. Algunos electrodos con diámetros menores que 2.4 mm (3/32 pulg.) pueden servir para soldar fuera de posición si se usa una comente de soldadura baja dentro del intervalo recomendado por el fabricante. En ANSI/AWS A5.20 se designan 12 diferentes clasificaciones de electrodos de acero dulce para FCAW. A continuación mencionaremos sus descripciones y usos propuestos . 5.2.1.1. EXXT-1. Los electrodos del grupo T-1 están diseñados para usarse con CO, como gas protector y con comente CCEP, pero también se emplean mezclas de argón y CO, a fin de ampliar su intervalo de aplicación, sobre todo al soldar fuera de posición. Si se reduce la proporción de CO, en la mezcla de argón-CO,, aumentará el contenido de manganeso y silicio en el depósito y posiblemente mejorarán las propiedades de impacto.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Estos electrodos se diseñan para soldadura de una o varias pasadas. Los electrodos T- 1 se caracterizan por tener transferencia por aspersión, bajas pérdidas por salpicaduras, configuración de franja plana o ligeramente convexa y volumen de escoria moderado que cubre por completo la franja de soldadura. 5.2.1.2. EXXT-2. Los electrodos de esta clasificación se usan con CCEP. Son en esencia electrodos T-1 con mayor contenido de manganeso o de silicio, o de ambos, y se diseñan primordialmente para soldaduras de una pasada en la posición plana y para filetes horizontales. El mayor contenido de desoxidantes de estos electrodos permiten soldar con una sola pasada sobre acero con incrustaciones o bordes. Los electrodos T-2 que usan manganeso como principal agente desoxidante confieren buenas propiedades mecánicas en aplicaciones tanto de una como de varias pasadas; sin embargo, el contenido de manganeso y la resistencia a la tensión serán más elevados en las aplicaciones de múltiples pasadas. Estos electrodos pueden servir para soldar materiales cuyas superficies tienen mayor cantidad de incrustaciones, orín u otros materiales extraños que lo que normalmente toleran algunos electrodos de la clasificación T-1, y aun así producir soldaduras con calidad radiográfica. Las características del arco y las tasas de deposición son similares a las de los electrodos T- I. 5.2.1.3. EXXT-3. Los electrodos de esta clasificación proveen autoprotección, se usan con CCEP y tienen transferencia por aspersión. EI sistema de escoria está diseñado para producir condiciones en las que es posible soldar a muy alta velocidad. Los electrodos se usan para soldar con una sola pasada en las posiciones plana, horizontal y cuesta abajo (con pendiente de hasta 20") en piezas laminares de hasta 4.8 mm. (3/16 pulg.) de espesor. No se recomiendan para soldar materiales más gruesos, ni para soldaduras de múltiples pasadas. 5.2.1.4. EXXT-4. Los electrodos de la clasificación T-4 proveen autoprotección, trabajan con CCEP y tienen transferencia globular.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR El sistema de escoria está diseñado para establecer condiciones en las que la tasa de deposición sea alta y el metal de soldadura se desulfurice hasta un nivel bajo, lo que hace al depósito resistente al agrietamiento. Estos electrodos están diseñados para penetración somera, adaptables a uniones con embonamiento deficiente y soldadura de una o varias pasadas en las posiciones plana y horizontal. 5.2.1.5. EXXT-5. Los electrodos del grupo T-5 están diseñados para usarse con escudo de CO, (pueden usarse con mezclas de argón- CO,, al igual que los del grupo T-1) para soldar con una o varias pasadas en la posición plana o en filetes horizontales. Estos electrodos se caracterizan por una transferencia globular, configuraciones de franja ligeramente convexas y una escoria delgada que tal vez no cubra por completo la franja de soldadura. Los depósitos producidos por electrodos de este grupo mejoran en cuanto a su resistencia al impacto y al agrietamiento, en comparación con los tipos de rutilo (EXXT-1 y EXXT-2). 5.2.1.6. EXXT-6. Los electrodos de la clasificación T-6 proveen autoprotección, trabajan con CCEP y tienen transferencia por aspersión. El sistema de escoria está diseñado para conferir excelentes propiedades de resistencia al impacto a bajas temperaturas, lograr penetración profunda y facilitar sobremanera la eliminación de escoria al soldar en surcos profundos. Estos electrodos sirven para soldar con una o varias pasadas en las posiciones plana y horizontal. 5.2.1.7. EXXT-7. Los electrodos de la clasificación T-7 proveen autoprotección y trabajan con CCEN. El sistema de escoria está diseñado para crear condiciones en las que pueden usarse electrodos grandes para obtener altas tasas de deposición y electrodos pequeños para soldar en todas las posiciones. El sistema de escoria también está diseñado para desulfurizar casi por completo el metal de soldadura, lo que aumenta su resistencia al agrietamiento. Los electrodos sirven para soldar con una o varias pasadas.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 5.2.1.8. EXXT-8. Los electrodos de la clasificación T-8 proveen autoprotección y trabajan con CCEN. El sistema de escoria tiene características que permiten soldar en todas las posiciones con estos electrodos; además, confiere al metal de soldadura buenas propiedades de impacto a bajas temperaturas y lo desulfuriza hasta un nivel bajo, lo que ayuda a hacerlo resistente al agrietamiento. Estos electrodos se usan en aplicaciones tanto de una como de vanas pasadas. 5.2.1.9. EXXT-10. Los electrodos de la clasificación T- IO proveen autoprotección y trabajan con CCEN. EI sistema de escoria tiene características que permiten soldar a alta velocidad. Los electrodos sirven para hacer soldaduras de una sola pasada en materiales de cualquier espesor en las posiciones plana, horizontal y cuesta abajo (hasta 20"). 5.2.1.10. EXXT-11. Los electrodos de la clasificación T-1 1 proveen autoprotección y trabajan con CCEN, y producen un arco uniforme tipo roció. EI sistema de escoria permite soldar en todas las posiciones y con velocidades de recorrido altas. Se trata de electrodos de propósito general para soldar con una o varias pasadas en todas las posiciones. 5.2.1.11. EXXT-G. La clasificación EXXT-G se usa para electrodos de múltiples pasadas nuevos que no están cubiertos por ninguna de las clasificaciones ya definidas. El sistema de escoria, las características del arco, el aspecto de la soldadura y la polaridad no están definidos. 5.2.1.12. EXXT-GS. La clasificación EXXT-GS se usa para electrodos nuevos de una sola pasada que no están cubiertos por ninguna de las clasificaciones ya definidas. El sistema de escoria, las características del arco, el aspecto de la soldadura y la polaridad no están definidos. 5.2.2. ELECTRODOS DE ACERO DE BAJA ALEACIÓN. En el mercado están disponibles electrodos con núcleo de fundente para soldar aceros de baja aleación.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Se describen y clasifican en la edición más reciente de ANSI-AWS A5.29, Especificación para electrodos de acero de baja aleación destinados a soldadura por arco con núcleo de fundente. Los electrodos están diseñados para producir metales de soldadura depositados con composición química y propiedades mecánicas similares a las que se obtienen con electrodos de SMAW de acero de baja aleación. Generalmente se usan para soldar aceros de baja aleación con composición química similar. Algunas clasificaciones de electrodos están diseñadas para soldar en todas las posiciones, pero otras están limitadas a las posiciones plana y de filete horizontal. Como en el caso de los electrodos de acero dulce, hay un sistema de identificación que la AWS usa para describir las distintas clasificaciones. ANSI-AWS A5.29 da cinco clasificaciones diferentes de electrodos de acero de baja aleación para FCAW. A continuación se resumen sus descripciones y los usos a los que se destinan. 5.2.2.1. EXXT1-X. Los electrodos del grupo T1-X están diseñados para usarse con escudo de CO, pero si el fabricante lo recomienda es posible usar mezclas de argón y CO, para ampliar la aplicabilidad, sobre todo al soldar fuera de posición. Estos electrodos están diseñados para soldadura de una o varias pasadas, y se caracterizan por tener transferencia por aspersión, bajas pérdidas por salpicaduras, configuraciones de franja planas o ligeramente convexas y un volumen moderado de escoria que cubre por completo la franja de soldadura. 5.2.2.2. EXXT4-X. Los electrodos de la clasificación T4-X proveen autoprotección, trabajan con CCEP y tienen transferencia globular. El sistema de escoria está diseñado para crear condiciones de tasa de deposición alta y para desulfurizar el metal de soldadura hasta un nivel bajo, lo que mejora la resistencia al agrietamiento del depósito.

METALMECÁNICA 60

SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Estos electrodos están diseñados para penetración somera, lo que permite usarlos en uniones con embonamiento deficiente y para soldar con una o varias pasadas en las posiciones plana u horizontal. 5.2.2.3. EXXTBX. Los electrodos del grupo T5-X están diseñados para usarse con CCEP y escudo de CO, (se puede usar mezclas argón-CO, si el fabricante lo recomienda, como con los tipos T1) para soldar con una o varias pasadas en la posición plana o en filetes horizontales. Ciertos electrodos T5-X están diseñados para soldar fuera de posición con CCEN y mezclas de argón-CO2, Estos electrodos se caracterizan por una transferencia globular, configuración de franja ligeramente convexa y capa de escoria delgada, que tal vez no cubra por completo la franja. Los depósitos de soldadura producidos por electrodos de este grupo mejoran en cuanto a sus propiedades de resistencia al impacto y al agrietamiento, en comparación con los tipos T1-X. 5.2.2.4. EXXT-8X. Los electrodos de la clasificación T8-X proveen autoprotección y trabajan con CCEN. El sistema de escoria tiene características que permiten usar estos electrodos en todas las posiciones; además, confiere al metal de soldadura buenas propiedades de resistencia al impacto a bajas temperaturas y lo desulfuriza casi por completo, lo que mejora la resistencia al agrietamiento. Los electrodos se usan para soldar con una o varias pasadas. 5.2.2.5. EXXTX-G. La clasificación EXXTX-G corresponde a electrodos nuevos de múltiples pasadas que no están cubiertos por ninguna de las clasificaciones ya definidas. El sistema de escoria, las características del arco, la apariencia de la soldadura y la polaridad no están definidos. La mayor parte de los electrodos de acero de baja aleación para FCAW se diseña para soldar con escudo de gas empleando una formulación de núcleo de fundente -TI-X o -T5-X1 y CO, como gas protector. No obstante, cada vez es más común el empleo de formulaciones especiales diseñadas para protección con mezclas de 75% de argón y 25% de CO,. Generalmente producen metal de soldadura con resistencia al impacto Charpy de muesca en V de 27 J (20 pies-lb) a - 18°C (0°F) o menos.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Hay unos cuantos electrodos de acero al níquel con formulaciones -T4-X o -T8-X disponibles para FCAW con autoprotección. En cuanto a los requisitos de resistencia al impacto Charpy de muesca en “V”, el metal de soldadura depositado con la formulación -T4 generalmente llega a 275 (20 pies-lb) a -18°C (0°F). El metal de soldadura depositado con electrodos -T8 generalmente llega a 27J (20 pies-lb) a -29°C (-20°F). En la edición más reciente de la especificación ANSI/AWS AS.29, Especificación para electrodos de acero de bajo aleación destinados a soldadura por arco con núcleo de fundente se describe una serie completa de electrodos de baja aleación con núcleo de fundente comparable con los diversos electrodos de baja aleación para soldadura por arco de metal protegido descritos en ANSIIAWS A5.5, Especificación para electrodos de acero de baja aleación cubiertos para soldadura por arco. Como consecuencia de la publicación de la especificación AS.29, los electrodos de baja aleación con núcleo de fundente han logrado tener amplia aceptación para la soldadura de aceros de baja aleación y elevada resistencia mecánica. 5.2.3. ELECTRODOS PARA RECUBRIMIENTO. Se producen electrodos con núcleo de fundente para ciertos tipos de aplicaciones de recubrimiento, como la restauración de componentes de servicio y la creación de superficies duras. Estos electrodos ofrecen muchas de las ventajas de los electrodos empleados para unir, pero no hay tanta estandarización de la composición química ni de las características de rendimiento del metal de soldadura. Se recomienda consultar la literatura de los diversos fabricantes para conocer los detalles de los electrodos con núcleo de fundente para recubrimiento. Los electrodos para recubrimiento depositan aleaciones con base de hierro que pueden ser ferriticas, martensiticas o austeníticas. El diseño de los electrodos se varía a fin de producir superficies con resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste, tenacidad o propiedades anti rozaduras. Estos electrodos pueden servir para restaurar las dimensiones originales de piezas desgastadas.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 5.2.4. ELECTRODOS DE ACERO INOXIDABLE. El sistema de clasificación de ANSI/AWS A5.22, Especificaciones para electrodos de acero al cromo y al cromo-níquel con núcleo de fundente, resistentes a la corrosión prescribe requisitos para los electrodos de acero al cromo y al cromo-níquel con núcleo de fundente, resistentes a la corrosión, mismos que se clasifican con base en la composición química del metal de soldadura depositado y el medio protector que se emplea durante la soldadura. En la tabla siguiente se identifican las designaciones de protección empleadas para la clasificación y se indican Ias características de corriente y polaridad respectivas.

Designaciones de protección y características de corriente de soldadura para electrodos de acero inoxidable

con núcleo de fundente

Designaciones AWSa

(todas las clasificaciones)

Medio protector externo Corriente y polaridad

EXXX-1 CO2 CCEPb (polaridad inversa) EXXX-2 Ar + 2% O CCEPb (polaridad inversa) EXXX-3 Ninguno CCEPb (polaridad inversa)

EXXX-G No se especifica No se especifica

a. Las clasificaciones se dan en AWS A5.22, Especificaciones para electrodos de acero al cromo y al cromo-níquel con núcleo de fundente, resistentes a la corrosión. Las letras “XXX representan la composición química (tipo AISI), como308, 316, 410 y 502.

b. Corriente continúa con el electrodo positivo. Los electrodos clasificados como EXXXT- 1 que usan escudo de CO, experimentan pérdidas menores de elementos oxidables y un cierto aumento en el contenido de carbono. Los electrodos de las clasificaciones EXXXT-3, que se usan sin protección externa sufren cierta pérdida de elementos oxidables y una absorción de nitrógeno que puede ser significativa. La comentes de soldadura bajas aunadas a longitudes de arco grandes (voltajes de arco elevados) fomentan la absorción de nitrógeno. El nitrógeno estabiliza la austenita y por tanto puede reducir el contenido de ferrita del metal de soldadura. Los requisitos de las clasificaciones EXXXT-3 son diferentes de las clasificaciones EXXXT- 1 porque la protección con un sistema de fundente exclusivamente no es tan efectiva como la protección con un sistema de fundente y un gas protector de aplicación independiente.

METALMECÁNICA 63

SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Así pues, los depósitos de EXXXT-3 suelen tener un mayor contenido de nitrógeno que los de EXXXT- 1. Esto significa que, para controlar el contenido de ferrita del metal de soldadura, la composición química de los depósitos de EXXXT-3 debe tener una razón Cr/Ni distinta de la de los depósitos de EXXXT- 1. En contraste con los electrodos de acero dulce o de acero de baja aleación con autoprotección, los electrodos de acero inoxidable EXXXT-3 no suelen contener elementos desnitrurantes fuertes, como el aluminio. La tecnología de los tipos EXXXT- 1 ha evolucionado a tal punto que ya están disponibles alambres de acero inoxidable con núcleo de fundente para soldar en todas las posiciones. Estos alambres tienen mayores tasas de deposición que los de acero inoxidable sólido cuando se usan fuera de posición; son más fáciles de usar que los alambres sólidos en el modo de transferencia por inmersión; y producen de manera consistente soldaduras íntegras con fuentes de potencia de voltaje constante estándar. Es posible adquirir estos alambres con diámetros tan pequeños como 0.9 mm (0.035 pulg). Para cada clasificación se especifican las propiedades mecánicas del metal de soldadura depositado, incluida una resistencia mínima a la tensión y una ductilidad mínima. También se especifican requisitos de integridad radiográfica. Aunque las soldaduras efectuadas con electrodos que cumplen con las especificaciones de la AWS se usan ampliamente en aplicaciones que requieren resistencia a la corrosión o al calor, no resulta práctico exigir pruebas de calificación de los electrodos para estos tipos de resistencia en especímenes de soldaduras o de metal de soldadura. Lo recomendable es establecer pruebas especiales pertinentes para una aplicación propuesta por acuerdo mutuo entre el fabricante de electrodos y el usuario. 5.2.5. ELECTRODOS CON BASE EN NÍQUEL CON NÚCLEO DE

FUNDENTE. En el momento de escribirse esta obra se estaba redactando una nueva especificación de la AWS, la A5.34, para clasificar los electrodos con base en níquel con núcleo de fundente.

METALMECÁNICA 64

SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Estos electrodos ya han aparecido en el mercado para unas cuantas aleaciones con base de níquel. Sus sistemas de escoria y características de operación tienen mucho en común con los electrodos de acero inoxidable clasificados por ANSI-AWS A5.22. Se recomienda consultar A5.34 tan pronto como se publique, a fin de obtener información adicional útil. 5.3. PROTECCIÓN CONTRA LA HUMEDAD. Para casi todos los electrodos con núcleo de fundente, la protección contra la absorción de humedad es indispensable. La humedad absorbida puede dejar “huellas de gusano” en la franja de soldadura, o hacerla porosa. Si un electrodo no se va a usar el mismo día, se recomienda guardarlo en el empaque original. Algunos fabricantes recomiendan reacondicionar el alambre expuesto calentándolo a temperaturas entre 150 y 315°C (300 y 600’F). Esto presupone que el alambre está enrollado en un dispositivo metálico. 6. INDUCTANCIA. La misión de la inductancia es el aislamiento de la corriente de soldadura, lo que produce una mayor estabilidad de la soldadura. Si la máquina está equipada por una inductancia de valor inductivo elevado, esta también estará dotada de un sistema que elimine este efecto durante el cebado del arco, ya que si al efectuar el cebado se tiene una gran inductancia el arco no se llegaría a producir. Este elemento está formado por un núcleo en el que están arrolladas algunas espiras por las que circula la corriente continua de la soldadura. 6.1. DEFINICIÓN DE INDUCTANCIA. El comportamiento de un circuito eléctrico es también afectado por su inductancia. En cualquier circuito, la cantidad de inductancia depende del número de bobinas y giros de alambre.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR El tamaño del alambre también contribuye a la inductancia del circuito. La inductancia afecta al circuito de manera similar que el peso o masa afecta a un sistema mecánico. Una gran cantidad de masa, por ejemplo un automóvil, no podrá fácilmente empezar a rodar en tanto no se aplique una fuerza adecuada, pero una vez que este lo hace, no es fácil detenerlo. El movimiento de un gran peso tiende a continuar después de que la fuerza que requirió para su movimiento inicial es retirada, a esto se le llama inercia. De manera similar, la corriente en un circuito con gran inductancia no incrementara de manera instantánea después de que un voltaje es aplicado, sin embargo, después de que la corriente empieza a circular en el circuito inductivo, no será fácil pararla. De hecho, la inductancia tendera a mantener la corriente aun y cuando el voltaje sea retirado. En otras palabras, la inductancia causa una inercia eléctrica. Tal como todos los objetos físicos que tienen peso, todos los circuitos eléctricos tienen algo de inductancia, el peso es medido en unidades tales como gramos, kilogramos onzas o libras, la cantidad de inductancia, o el tamaño de inducción son descritos en unidades llamados henrios (H).

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Soldar unión en “V” en posición vertical.

Cincel. Martillo pica escoria. Escobilla. Tenaza. Equipo de soldadura.



SOLDADURA A TOPE EN “V” EN POSICION VERTICAL

ASCENDENTE

HT. 01 SE. REF.

TIEMPO: HOJA: 1 /1


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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 3.1. SOLDAR UNIÓN EN “V” EN POSICIÓN VERTICAL.

Consiste en unir dos placas metálicas en posición vertical ascendente utilizando las pasadas que indica el plano, estas soldaduras se hacen en montajes de construcciones modernas y son sometidas a altos esfuerzos estructurales. PROCESO DE EJECUCIÓN: 1° Paso. Prepare el equipo. a) Utilice de parámetro de voltaje a

22.5 V. 2° Paso. Prepare los materiales base. a) Corte los materiales de acuerdo a

las medidas del plano. b) Termine el acabado utilizando

limas para el bisel y talón. c) Monte los materiales utilizando

un respaldo metálico. 3° Paso. Suelde en posición vertical ascendente. a) Limpie cada pasada

mecánicamente. b) Realice el cordón sin empalmes. OBSERVACIÓN. La abertura de la ranura es 3 mm. FUNDAMENTO TEÓRICO.

7. DEFECTOS DE LA SOLDADURA.

Los aceros al carbono y de baja aleación presentan ciertas características en su soldabilidad, las cuales se exponen a continuación:

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 7.1. AGRIETAMIENTO INDUCIDO POR HIDRÓGENO. Generalmente ocurre a temperaturas por debajo de 95 ºC durante el enfriamiento, o después de un periodo de horas y en algunos casos hasta de días. El tiempo para que ocurra el agrietamiento depende de varios factores tales como; tipo de acero, magnitud de las tensiones en la soldadura y contenido de hidrógeno en el cordón y en la ZAC. La microestructura del acero al carbono también es un factor que puede generar el agrietamiento en frío o por hidrógeno, disuelto y atrapado en pequeños espacios existentes en el cordón o en la ZAC. El mecanismo que explica como el hidrógeno produce el agrietamiento se describe a continuación: • El hidrógeno es introducido y disuelto en el baño como hidrógeno atómico.

• A medida que el cordón de soldadura se enfría, este comienza a

sobresaturarse con el hidrógeno, haciendo que cierta cantidad de este difunda hasta la ZAC.

El agrietamiento en frío ocurre más comúnmente en la ZAC debido a que el hidrógeno que entra en el baño de fusión difunde rápidamente en la ZAC y además, muchos metales de aporte tienen menor contenido de carbono que el metal base para una buena soldabilidad, haciendo más susceptible la microestructura de la ZAC.

• Bajo un enfriamiento rápido, el hidrógeno no tiene el tiempo suficiente para

difundir desde la ZAC hasta la superficie libre, quedando por lo tanto atrapado en la ZAC; además, el enfriamiento rápido incrementa el chance de que ocurra una transformación de austenita a martensita en la ZAC.

• El hidrógeno atómico es insoluble en la martensita por lo cual el difunde y se

segrega en las discontinuidades: vacancias, intersticios, poros, inclusiones y otras discontinuidades microscópicas.

Estas discontinuidades son trampas efectivas del hidrógeno y pueden reducir severamente el coeficiente de difusión del mismo.

• Cuando son aplicados esfuerzos el hidrógeno atrapado difunde a

temperaturas ambiente hasta las regiones de mayores esfuerzo de tensión;

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siendo estas regiones las micro grietas o discontinuidades pre-existentes que actúan como sitios de concentración de esfuerzo.

Luego que la concentración de hidrógeno en o cerca de la punta de la discontinuidad alcanza aplicados externamente o esfuerzos residuales en el material. Se cree que el hidrógeno causa una severa reducción en la energía cohesiva entre los átomos de hierro que se encuentran al frente de la discontinuidad, iniciándose de esta forma el agrietamiento. La propagación de las grietas ocurre en discretos estallidos o paso, los cuales se repiten cuando hidrógeno fresco difunde al frente de la punta de la grieta. A bajo valores de intensidad de esfuerzo el agrietamiento es adecuado para seguir una trayectoria intergranular entre granos previos de austenita transformados en martensita; mientras que con alto valores de intensidad de esfuerzo la trayectoria de la grieta puede ser transgranular. 7.2. AGRIETAMIENTO EN CALIENTE. Este término abarca las grietas que se forma mientras la soldadura está solidificando ó cuando la misma es recalentada. Puede ocurrir como resultado del efecto combinado de la contracción térmica característica de cualquier proceso de soldadura que involucre calentamiento localizado y enfriamiento, con la falta de ductilidad del metal a temperaturas elevadas como para soportar dichas tensiones. Cuando las grietas en calientes se manifiestan en el cordón de soldadura se denomina grieta de solidificación y ocurre en la ZAC se denomina grieta de fusión de borde de granos. 7.3. GRIETAS DE SOLIDIFICACIÓN. Se forma como consecuencia del efecto combinado de factores mecánicos y químicos, es decir, su aparición está afectada por la tecnología de la soldadura aplicada y por la composición del metal de soldadura. Cuando la composición química es desfavorable es factible evitar las grietas de solidificación mediante una cuidadosa elección de las condiciones de soldadura.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Por otra parte, la falta de cuidado en la ejecución de la operación de soldadura puede resultar en agrietamiento, aun en metales que satisfagan estándares normales de composición. Las grietas de solidificación aparecen en el cordón de soldadura tanto en forma de grietas como micro grietas intergranulares, las cuales no siempre alcanzan la superficie del metal. Las grietas pueden ser longitudinales en el centro del cordón, orientadas en la solidificación de la pileta liquida, donde el centro de la soldadura es lo último en solidificar, constituyendo la parte más débil a la temperatura en la cual se forma la grieta. También pueden presentarse grietas inclinadas y grietas en el cráter. Durante la soldadura el metal base es mojado por el metal fundido generando la pileta liquida, siendo la composición entre ambos similar al metal base que actúa como un sustrato sobre el cual puede crecer una estructura de solidificación, de esta manera, el líquido simplemente cede su calor latente de fusión y los átomos ocupan posiciones correspondientes en los sitios de red cristalina, extendiendo esta estructura desde el sólido. Este crecimiento se denomina epitaxial y la dirección preferencial de crecimiento de grano será aproximadamente paralela al máximo gradiente de temperatura. La microestructura producida por la solidificación de la pileta liquida alargada es particularmente sensible al problema de agrietamiento en caliente. El encuentro de las zonas concentradas en elementos residuales, producidas por segregación durante la solidificación en el centro produce grietas centrales en el cordón. La presencia de impurezas como el azufre, contribuye a la formación de grietas en caliente por intermedio de compuesto de bajo punto de fusión como el sulfuro de hierro que se segrega hacia los bordes de granos y solidifica a 985 ºC, reduciendo la cohesión. El agrietamiento en caliente es frecuente en aceros con contenido de 0,1 a 0,5% de azufre. Afortunadamente, el Manganeso tiene mayor afinidad con el azufre para formar sulfuros en manganeso (SMn), con puntos de fusión elevados, reduciendo notablemente el riesgo de agrietamiento.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Para ser efectiva en la prevención del agrietamiento, la relación Mn:S en el metal de soldadura debe ser 20:1 como mínimo. Elementos como P, Si, C Y Ni también contribuyen al agrietamiento en caliente mediante diversos mecanismos. Las tensiones originadas en la soldadura resultan de la contracción del metal de soldadura durante su solidificación, estando embridado por el material circulante que se mantiene más frio. El agrietamiento en caliente es más probable que ocurra en cordones de raíz debido al tamaño pequeño de estos comparado con la masa del material a soldar. 7.4. GRIETAS DE FUSIÓN DE BORDES DE GRANOS. Las tensiones propias de la soldadura y una composición particular del material pueden generar descohesión de granos del metal en la región adyacente a la línea de fusión. Normalmente se encuentran como micro-grietas no detectadas a simple vista, sino visibles a los líquidos penetrantes o al microscopio. Durante el ciclo de temperatura alcanzado por el metal cerca de la línea de fusión, las inclusiones de sulfuros tienden a segregarse en los bordes de granos en forma de películas liquidas, lo que disminuye notablemente la resistencia de esta zona. Un acero que se fragiliza de esta manera se denomina “quemado”. Para disminuir notablemente el riesgo a este tipo de agrietamiento, los materiales a seleccionar deben tener en lo posible una relación Mn: 50 ó más. 7.5. DISCONTINUIDADES EN LA SOLDADURA FCAW. Las discontinuidades son interrupciones en la estructura física de la soldadura. Se considera que las discontinuidades son defectos cuando constituye peligro para el funcionamiento idóneo de la soldadura. Por definición, un defecto es una condición que debe ser removida o corregida. La palabra “defecto” debería ser cuidadosamente usada, ya que implica que la soldadura es defectuosa y requiere medidas correctas o su rechazo de este

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR modo, algunas reparaciones pueden ser hechas innecesariamente sin un criterio de ingeniería valido que las sostenga. Consecuentemente, en ingeniería se utiliza el término discontinuidad o imperfección en lugar de defecto. La significación de la discontinuidad en la soldadura debe ser vista bajo el contexto de la idoneidad para el propósito que debe cumplir la soldadura o ensamble soldado; siendo esta idoneidad un balance entre la calidad, confiabilidad y economía del procedimiento de soldadura. Existen normas y códigos de aceptación que son usados cuando una discontinuidad ha sido claramente localizada, identificada, medida, determinada su orientación y su significancia estructural cuestionada. Se considera que una discontinuidad es aceptable cuando la misma no sacrifica la confiabilidad de la soldadura o ensambles soldados. 7.5.1. TIPOS DE DISCONTINUIDADES. La presencia de discontinuidades superficiales o internas en la soldadura puede ir en detrimento del desempeño de la soldadura, si excede ciertas características (defectos). Existen amplia información sobre la manera de detectar las causas y formas de prevenir los defectos 13,14 y 15. Los defectos típicos hallados en soldaduras los mostramos en la siguiente tabla.

POROSIDAD

SOCAVACIÓN

SOLAPAMIENTO

FALTA DE PENETRACIÓN Y FUSIÓN

RECHUPES

FRACTURAS EN EL CRÁTER

EXCESO DE PENETRACIÓN

FRACTURA EN CALIENTE

INCLUSIONES DE ESCORIA

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 7.5.1.1. Grietas de cráteres. Se origina en los cráteres de la soldadura (cavidades que quedan al comienzo o al final del proceso). Si existe una grieta en una soldadura inconclusa, al continuarla se debe refundir el metal en la grieta y luego seguir el soldado. Estos defectos, pueden ser longitudinales, transversales o en forma de estrellas. 7.5.1.2. Grietas por tensión. Es el resultado de los esfuerzos residuales durante el enfriamiento de estructuras rígidas, que pueden ocurrir en cualquier zona del cordón. Estos defectos pueden empezar en el cordón y terminar en la zona afectada por el calor (ZAC). Generalmente, son transversales en la soldadura de un solo pase, y longitudinales en la soldadura de pases múltiples.

Grieta por tensión

7.5.1.3. Porosidades. Son cavidades internas y superficiales que se forman en el metal depositado, ocasionadas por el gas atrapado durante la solidificación. Elementos tales como el azufre, plomo y selenio en el metal base y contaminaciones externas, tales como, aceites, grasas, pintura, herramienta y humedad en el área a soldar pueden incrementar las porosidades en el cordón. Los poros pueden tener distintas formas y medidas con construcciones o expansiones. La distribución de las porosidades en la soldadura puede ser alineadas, agrupadas, o uniformemente distribuidas. Los factores que se deben considerar para minimizar la porosidad están relacionadas con la eliminación de la herrumbre, pintura, grasas, aceites, humedad de la superficie; el control del arco eléctrico, con longitud del baño de fusión, los gases de protección, selección y uso del material de aporte, etc.

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Poros Internos

Poros superficiales

7.5.1.4. Inclusiones de escoria. Son inclusiones metálicas y no metálicas, atrapados en el metal depositado, ó entre el metal depositado y el metal base. La mayoría de la veces son de forma no planas y pueden presentarse como globular de pequeños y gran tamaño y como bandas alargadas. Su distribución en el metal depositado puede ocurrir aleatoriamente como partículas aisladas o como líneas de inclusiones continúa e intermitente, paralela al eje de la soldadura. Este tipo de discontinuidades ocurre en la soldadura de los aceros, fabricada mediante los procesos de: electrodo revenido (SMAW), arco sumergido (SAW) y electrodos tubulares con gas de protección (FCAW). La escoria resulta de la reacción química entre los elementos presentes en el baño de metal fundido y el revestimiento protector o Flux. La soldadura de múltiples pases son más propensas a las inclusiones de escoria que la soldadura de un solo pase.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR El atrape de la escoria puede ocurrir cuando la misma se mezcla con el baño de fusión o cuando la escoria presente en la superficie no es completamente removida, cubriéndose los pases sucesivos. A Los factores que afectan el atrape de la escoria están relacionados con la velocidad de enfriamiento, temperatura, viscosidad, agitación y geometría de la junta. Las escorias deben ser removidas de la superficie de la soldadura mediante el uso de un cincel, cepillo de alambre, esmeril etc. Para eliminar la escoria atrapada se debe mantener un tiempo extra el baño de fusión, permitiendo así que la escoria alcance la superficie.

Inclusiones de escoria

7.5.1.5. Falta de penetración y fusión. Es la coalescencia incompleta de alguna porción entre el metal depositado y el material base o entre dos capas contiguas de metal depositado. Estos defectos ocurren cuando es insuficiente el calor absorbido por el metal adyacente a la soldadura, causando una fusión incompleta en la interface metal base metal de aporte, o entre pases sucesivos. La falta de fusión usualmente es alargada en la dirección de la soldadura, con bordes agudos o redondeados, dependiendo de las condiciones de formación. Para prevenir la falta de fusión y de penetración, el calor aportado debe ser incrementado para permitir la fusión total entre el metal depositado y el metal base, así como entre pases sucesivos en juntas de pase múltiples. La geometría y separación de las juntas deben permitir un control apropiado del arco y del acceso para el electrodo. La superficie de la junta a soldar debe ser limpiada de todos los contaminantes.

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Representación de una soldadura con falta de penetración.

Falta de fusión.

7.5.1.6. Socavación. Es la falta de metal en los bordes de la soldadura, en forma de surco de longitud variable. Es una garganta localizada en el borde de la soldadura, que ocurre cuando el metal depositado no llena completamente la abertura en la superficie de la junta para formar un empalme liso en los bordes del cordón. Las socavaciones causan algunas veces molestias porque producen una elevación en los esfuerzos, que pueden crear problemas cuando se encuentre sometida a impacto, fatiga y servicio a baja temperatura.

Socavación

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 7.6. DEFECTOS TÍPICOS EN LAS SOLDADURAS. Se recomienda revisar los defectos que se pueden encontrar en las soldaduras realizadas con el proceso FCAW.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 8. SIMBOLOGÍA DE LA SOLDADURA. La simbología de soldadura provee un sistema para representar la información completa sobre soldadura en los planos. Ésta rápidamente indica al diseñador, dibujante, supervisor y personal de soldadura; incluyendo a los inspectores de soldadura, que técnica de soldadura es necesitada para cada junta para satisfacer los requerimientos de resistencia del material y condiciones de servicio. Para el personal de presentación y layout, la simbología de soldadura a menudo transmite información que afecta las dimensiones finales de una pieza preparada. Por ejemplo, cambios en la abertura de raíz pueden provocar un cambio en las dimensiones actuales de una parte si solamente el plano indica las dimensiones de diseño de la pieza. Los profesionales en soldadura deben estar al tanto de estos requerimientos y los efectos que producen estos cambios en los parámetros especificados. El personal de presentación y layout debe estar al tanto de la ubicación y el tamaño de las soldaduras de punteo. Soldaduras de punteo demasiado grandes y ubicadas fuera del área designada para soldadura, generan más pasos y una pérdida de tiempo en las fases finales de un proyecto. Un ejemplo de esto es la ubicación de las soldaduras de punteo fuera del área designada de la soldadura de filete discontinua. Otro ejemplo es la aparición de la superficie de soldadura después de que el soldador haya fundido un tack weld más grande en la soldadura requerida. Estos ejemplos usualmente caen bajo los requerimientos de la responsabilidad de la inspección, y el inspector de soldadura debe estar familiarizado con el significado de la simbología de soldadura para completar las tareas de inspección. En esta sección, el Soldador va a ser provisto de un entendimiento básico de la información que puede aparecer en la simbología de soldadura, el uso de símbolos suplementarios, el entendimiento de la terminología asociada con la simbología básica de soldadura. Una referencia detallada respecto de simbología y símbolos de soldadura y la terminología asociada puede encontrarse en la edición corriente de ANSI/AWS

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR A2.4, SÍMBOLOS NORMALIZADOS PARA SOLDEO, SOLDEO FUERTE Y EXAMEN NO DESTRUCTIVO. 8.1. SÍMBOLO DE SOLDADURA VERSUS SIMBOLOGÍA DE SOLDADURA. La AWS hace una distinción entre los términos símbolo de soldadura y simbología de soldadura. El símbolo de soldadura identifica cada tipo específico de soldadura y solamente es una parte de la información total contenida en la simbología de soldadura. Los símbolos de soldadura se dibujan arriba y debajo de la línea de referencia de la simbología de soldadura. El símbolo de soldadura, indica el símbolo total, incluyendo toda la información aplicable a él, para especificar las soldaduras requeridas. Toda la simbología de soldadura requiere una línea de referencia y una flecha. 8.2. DEFINICIONES. 8.2.1. SÍMBOLO DE SOLDADURA. Es un carácter gráfico vinculado a la simbología de soldadura que indica el tipo de soldadura. 8.2.2. ELEMENTOS DE LA SIMBOLOGÍA DE SOLDADURA. Excepto la línea de referencia y la flecha, no es necesario utilizar todos los elementos a menos que sea requerido para clarificar. La simbología de soldadura puede incluir los siguientes elementos:

Línea de referencia. Flecha (elemento indispensable).

Cola. Símbolo básico de soldadura.

Dimensiones y otras informaciones. Símbolos suplementarios.

Especificaciones, procesos u otras referencias.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 8.3. ESQUEMA DE LA SIMBOLOGÍA DE SOLDADURA. Este es el esquema de la simbología de soldadura según AWS. A2.4. 2010.

8.4. POSICIONES DE LOS SÍMBOLOS DE SOLDADURA. Sin tener en cuenta hacia qué lado apunta la flecha, cuando los símbolos de soldadura son ubicados por debajo de la línea de referencia la soldadura debe ser hecha sobre el lado de la flecha de la junta. Los símbolos de soldadura colocados sobre la línea de referencia requieren que la soldadura sea hecha sobre el otro lado de la junta. Los símbolos de soldadura colocados sobre ambos lados de la línea de referencia indican que la soldadura debe ser hecha sobre ambos lados de la junta. La designación sobre ambos lados no se aplica a todos los símbolos de soldadura. Algunos símbolos no tienen lado de la flecha u otro lado, aunque los símbolos suplementarios usados en conjunto con ellos pueden tenerlos. Ver Figura N° 20.

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Figura N° 20. POSICIÓN DE LA LÍNEA DE REFERENCIA PARA LOS SÍMBOLOS BÁSICOS

DE SOLDADURA. Por símbolos de soldadura de filete, soldadura con bisel y soldadura de componentes curvos; la flecha siempre conecta la línea de referencia del símbolo de soldadura a uno de los lados de la junta. Ese lado es considerado el lado de la flecha de la junta, y el lado opuesto es considerado el otro lado de la junta. Además, el cateto perpendicular para los símbolos de soldadura de filete, soldadura con bisel en 1/2 V, soldadura con bisel en J, soldadura con bisel en 1/2 V ensanchado y para junta en L con componentes curvos siempre se dibuja a la derecha, como se muestra en la Figura N° 21.

Figura N° 21. SÍMBOLO DE CATETO PERPENDICULAR.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Los símbolos de soldadura en botón o en tapón, soldadura en ranura o en ojal, soldadura por puntos, soldadura por proyección y soldadura por costura; la flecha conecta a la línea de referencia del símbolo de soldadura con la superficie exterior de uno de los componentes de la junta, en la línea de centros de la soldadura deseada. El componente al lado del que la flecha apunta es considerado el componente del otro lado. El componente opuesto es considerado como el otro lado. Esto es mostrado en la Figura N° 22.

Figura N° 22. EJEMPLO DEL LADO DE UNA SOLDADURA EN TAPÓN O EN BOTÓN.

Cuando solamente un componente de una junta va a ser preparado, como para una soldadura con bisel en 1/2 V, la flecha va a tener una interrupción y va a apuntar hacia el componente que debe ser preparado. Dichas juntas van a ser mostradas siempre con una flecha quebrada cuando no se den detalles sobre la junta. Si es obvio cuál de los componentes va a ser preparado, la flecha no necesita ser quebrada. La Figura N° 23 ilustra el uso de la flecha quebrada.

Figura N° 23. USO DE LA FLECHA QUEBRADA.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 8.5. COMBINACIÓN DE LOS SÍMBOLOS DE SOLDADURA. Algunas juntas soldadas requieren más de un tipo de soldadura. Este es un hecho común en juntas soldadas con bisel para la fabricación estructural. A menudo la soldadura con bisel es terminada con una soldadura de filete. Como se muestra en la Figura N° 24, un número de diferentes combinaciones pueden ser aplicadas a las juntas soldadas.

Figura N° 24. SÍMBOLOS DE SOLDADURA COMBINADOS

8.6. SIMBOLOGÍA DE JUNTAS A TOPE.

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Figura N° 25.

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Figura N° 25 (Continuación).

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 9. TÉCNICAS DE SOLDEO. 9.1. PARÁMETROS DE SOLDEO. Los parámetros fundamentales que entran a formar parte de las características de soldeo, y por tanto de la calidad de soldadura, son:

TENSIÓN

VELOCIDAD DE ALIMENTACIÓN LONGITUD LIBRE DEL ALAMBRE O “STICK-OUT”

VELOCIDAD DE DESPLAZAMIENTO POLARIDAD

ÁNGULO DE INCLINACIÓN DE LA PISTOLA GAS DE PROTECCIÓN

El conocimiento y control de estos parámetros es esencial para obtener soldaduras de calidad. Estas variables no son independientes ya que el cambio de una de ellas produce o implica el cambio de alguna de las otras. 9.1.1. Relación entre los parámetros. La tensión se mide en voltios (V) y es regulable en la fuente de energía, o bien a distancia desde la unidad alimentadora de alambre. Se transmite de forma regular desde la fuente al alambre, sin embargo se distribuye entre la prolongación del alambre y el arco de un modo desigual. Aproximadamente el 90% de la energía se concentra en el arco y el 10% restante en el alambre. Por tanto, cuanto mayor sea la longitud del arco mayor será la tensión. La intensidad, sin embargo, está muy relacionada con la velocidad de alimentación del alambre, de forma que cuanto mayor es la velocidad de alimentación mayor es la intensidad. La tasa de deposición también está muy relacionada con la intensidad; cuanto mayor es la intensidad más rápidamente se producirá la fusión y, por tanto, la deposición. Se pueden establecer así las siguientes equivalencias:

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Distribución de la tensión en el arco eléctrico. Relación entre la longitud del arco y la

tensión 9.2. EXTREMO LIBRE DEL ALAMBRE ELECTRODO (“STICK-OUT”). El tramo de electrodo no fundido que sobresale del tubo de contacto al soldar (la extensión del electrodo) se calienta por resistencia en proporción a su longitud, siempre que las demás variables permanezcan constantes. Como ya se explicó, la temperatura del electrodo afecta la energía del arco, la tasa de deposición del electrodo y la penetración de la soldadura. También puede influir en la integridad de la soldadura y en la estabilidad del arco. El efecto de la extensión del electrodo como factor operativo en FCAW introduce una nueva variable que debe mantenerse equilibrada con las condiciones de protección y las variables de soldadura relacionadas. Por ejemplo, la fusión y activación de los ingredientes del núcleo debe ser consistente con la del tubo de contención, y también con las características del arco.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Si todo lo demás es igual, una extensión excesiva produce un arco inestable con demasiadas salpicaduras. Una extensión muy corta puede producir un arco demasiado largo a un nivel de voltaje determinado. En el caso de los electrodos con escudo de gas, puede causar una acumulación de salpicaduras en la boquilla que tal vez interfiera con el flujo de gas. Una cobertura de gas protector deficiente puede causar porosidad y oxidación excesiva del metal de soldadura. La mayoría de los fabricantes recomienda una extensión de 19 a 38 mm. (3/4 a 1.5”) para los electrodos con escudo de gas y de 19 a 95 mm. (3/4 a 3.75”) para los tipos con autoprotección, dependiendo de la aplicación. Se recomienda consultar con el fabricante para determinar los ajustes óptimos dentro de estos intervalos.

Efecto del extremo libre del alambre manteniendo constantes la tensión y la velocidad de

alimentación del alambre

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 9.3. VELOCIDAD DE DESPLAZAMIENTO. La velocidad de desplazamiento influye en la penetración y el perfil de la franja de soldadura. Si los demás factores permanecen constantes, la penetración a velocidades de recorrido bajas es mayor que a velocidades altas. Si la velocidad de desplazamiento es baja y la comente es elevada, el metal de soldadura puede sobrecalentarse y producir una soldadura de aspecto áspero que tal vez atrape escoria mecánicamente, o atravesar de lado a lado el metal base. Si la velocidad de desplazamiento es excesiva, la franja de soldadura tiende a ser irregular y acordonada. 9.4. FLUJO DE GAS PROTECTOR. Si se emplean electrodos con escudo de gas, la tasa de flujo del gas es una variable que afecta la calidad de la soldadura. Un flujo insuficiente no protege bien el charco de soldadura, y el resultado es una soldadura porosa y oxidada. Si el flujo es excesivo puede haber turbulencia y mezcla con el aire; el efecto sobre la calidad de la soldadura será el mismo que el de un flujo insuficiente. Los dos extremos incrementan el contenido de impurezas del metal de soldadura. El flujo de gas correcto depende, principalmente, del tipo y diámetro de la boquilla de la pistola, así como también la distancia entre la boquilla y el trabajo y los movimientos del aire en las inmediaciones de la operación de soldadura. 9.5. TASA Y EFICIENCIA DE DEPOSICIÓN. La tasa de deposición en cualquier proceso de soldadura es el peso de material depositado en la unidad de tiempo, y depende de variables como el diámetro, la composición y la extensión del electrodo, y la corriente de soldadura. En las figuras 5.17, 5. I8 y 5.19 se presenta la variación en las tasas de deposición con la comente de soldadura para diversos diámetros de, respectivamente, electrodos de acero dulce con escudo de gas, electrodos de

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR acero dulce con autoprotección y electrodos de acero inoxidable con autoprotección. Las eficiencias de deposición de los electrodos para FCAW varia: entre el 80 y el 90% si se emplea escudo de gas, y entre el 78 y el 87% si los electrodos proveen autoprotección. La eficiencia de deposición es la razón entre el peso de metal depositado y el peso de electrodo consumido.

Tasa de deposición contra corriente de soldadura para electrodos de acero dulce E70T-1

con escudo de CO2.

Tasa de deposición contra corriente de soldadura para electrodos de acero dulce con

autoprotección

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Tasa de deposición contra corriente de soldadura para electrodos de acero inoxidable

E308LT-3 con autoprotección 9.6. POLARIDAD. Para la mayoría de las aplicaciones del soldeo GMAW se utiliza la polaridad inversa (DC+) ya que se obtiene un arco estable, con una buena transferencia de metal de aportación, pocas proyecciones, un cordón de soldadura de buenas características y gran penetración. La polaridad directa (DC-) casi no se utiliza porque, aunque la tasa de deposición es mayor, generalmente solo se consigue transferencia globular. La corriente alterna no se utiliza en el soldeo MIG/MAG ya que el arco se hace inestable y tiende a extinguirse. 9.7. ÁNGULO DE INCLINACIÓN DE LA PISTOLA (ÁNGULO DE

DESPLAZAMIENTO). El ángulo con que se sostiene el electrodo durante la soldadura determina la dirección en que la fuerza del arco se aplica al charco de metal fundido. Si las variables de soldadura se ajustan en los niveles correctos para la aplicación de que se trata, se puede usar ia fuerza del arco para contrarrestar los efectos de la gravedad.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR En los procesos FCAW y SMAW, la fuerza del arco no sólo sirve para dar a la franja de soldadura la forma deseada, sino también para evitar que la escoria corra por delante del metal de soldadura y quede atrapada por él. AI efectuar soldaduras de surco y de filete en la posición plana, la gravedad tiende a hacer que el charco de metal fundido corra por delante de la soldadura. A fin de Contrarrestar esto, el electrodo se sostiene angulado respecto a la vertical, con la punta apuntando hacia la soldadura, es decir, en dirección opuesta a la dirección de desplazamiento. Este ángulo de desplazamiento, definido como ángulo de arrastre, se mide a partir de una línea vertical en el plano del eje de la soldadura, como se muestra en la figura (A). EI ángulo de arrastre correcto depende del método de FCAW empleado, del espesor del metal base y de la posición de soldadura. Si se usa el método con autoprotección, los ángulos de arrastre deberán ser de la misma magnitud aproximada que los empleados con electrodos para soldadura por arco de metal protegido. En las posiciones plana y horizontal, los ángulos de arrastre variarán entre 20 y 45 grados, aunque se usan ángulos más grandes para soldar secciones delgadas. AI aumentar el espesor del material, el ángulo de arrastre se reduce para incrementar la penetración. Cuando se suelda verticalmente hacia arriba, el ángulo de arrastre deberá ser de 5 a 10 grados. Con el método de escudo de gas el ángulo de arrastre debe ser pequeño, habitualmente entre 2 y 15 grados, pero nunca de más de 25 grados. Si el ángulo es excesivo, se perderá la efectividad del escudo de gas. AI hacer soldaduras de filete en la posición horizontal el charco de soldadura tiende a fluir tanto en la dirección del recorrido como en dirección perpendicular a ella. A fin de contrarrestar el flujo lateral, el electrodo deberá apuntar hacia la placa de abajo cerca de la esquina de la unión.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Además de su ángulo de arrastre, el electrodo deberá tener un ángulo de trabajo de 40 a 50" respecto al miembro vertical. La figura (B) muestra cuánto debe apartarse el electrodo de la línea que apunta hacia la esquina de la unión y cuál debe ser el ángulo de trabajo al soldar filetes horizontales. En la soldadura vertical hacia arriba, puede usarse un ángulo de ataque (eii la dirección del recorrido) pequeño.

9.8. TÉCNICAS ESPECIALES. 9.8.1. SOLDEO POR PUNTOS. Se pueden realizar soldaduras en forma de puntos discontinuos mediante soldeos MIG/MAG, similares a los obtenidos mediante el soldeo por resistencia, como se muestra en la siguiente figura.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR El soldeo por puntos mediante MIG/MAG solo requiere tener acceso a una de las piezas que se van a unir, lo cual representa una ventaja respecto al soldeo por puntos por resistencia. El soldeo por puntos mediante MIG/MAG tiene aplicación en la unión de chapas finas (en general hasta 5 mm) de acero, aluminio, acero inoxidable y algunas aleaciones de cobre. Para el soldeo por puntos se requieren algunas modificaciones del equipo de soldeo MIG/MAG convencional: 1. Toberas especiales, con huecos que permiten que el gas de protección

salga de la tobera cuando ésta se presiona sobre la chapa a soldar.

2. Controladores de la velocidad de alimentación del alambre para regular el tiempo de soldeo y asegurar el rellenado de cráter, mediante la disminución progresiva de la corriente al final del soldeo.

Para realizar un punto de soldadura se sitúa la pistola sobre la pieza con la tobera presionando la pieza de menor espesor, en el caso de que sean de espesores diferentes, y se aprieta el gatillo de la pistola para iniciar el arco manteniéndose la pistola inmóvil hasta que se corta la corriente. El tiempo de soldeo debe de ser el suficiente para conseguir el soldeo de ambas chapas, suele ser de 0,3 a 1,7 segundos en el caso de espesores inferiores a 3 mm y de hasta 5 segundos para chapas de espesores mayores.

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Soldar unión en “T” en posición 2F y 3F.

Cincel Martillo pica escoria Escobilla Tenaza Equipo de soldadura



SOLDADURA A TOPE EN “T” EN POSICIÓN 2F Y 3F

HT. 01 SE. REF.

TIEMPO: HOJA: 1 /1


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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 4.1. SOLDAR UNIÓN EN “T” EN POSICIÓN 2F Y 3F. Consiste en unir dos placas metálicas en filete, posición horizontal y vertical ascendente utilizando las pasadas que indica el plano, estas soldaduras se hacen en montajes de construcciones modernas y son sometidas a altos esfuerzos estructurales. PROCESO DE EJECUCION. 1° Paso. Prepare el equipo. 2° Paso. Prepare los materiales base. a) Apuntale las pieza a soldar utilice

chapa de 8” x 4” x 3/8”. b) Utilice respaldo metálico. 3° Paso. Suelde en posición 2F. a) Realice limpieza mecánica

después de cada pasada. b) Utilice 22 V. 4° Paso. Suelde en posición 3F a) Utilice 22.5.V. SEGURIDAD. Use EPPs apropiados para este proceso. Los guantes de seguridad deben tener protección térmica mejorada por ser este proceso demasiado calorífico.

FUNDAMENTO TEÓRICO. 10. PROTECCIÓN DE LAS VÍAS RESPIRATORIAS. 10.1. CÓMO AFECTAN A LA SALUD LOS HUMOS DE SOLDADURA. La inhalación de humos de soldadura puede provocar diversos daños en la salud dependiendo de los contaminantes que contengan.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Los efectos más habituales son las intoxicaciones crónicas causadas por exposiciones continuadas a concentraciones moderadas de contaminantes, que pueden conducir a enfermedades profesionales. En determinadas condiciones pueden producirse accidentes de trabajo por intoxicaciones agudas en exposiciones cortas a concentraciones muy elevadas de contaminantes. En ambos casos la gravedad puede variar desde leves trastornos pasajeros hasta patologías graves, incluso con desenlace fatal. Otros posibles efectos menos ligados a la severidad de las exposiciones son los sensibilizantes, los cancerígenos y los teratógenos 10.2. INTRODUCCIÓN. La inhalación de humos de soldadura puede ocasionar daños para la salud. Los órganos afectados y la gravedad de las lesiones dependen de los contaminantes presentes en los humos y de la cantidad inhalada. Cada contaminante tiene asignada una concentración máxima en el aire, conocida como Valor Límite Ambiental (VLA), por debajo del cual se considera que en base a los conocimientos actuales sobre su toxicidad, la mayoría de los trabajadores expuestos durante toda su vida laboral, no sufrirán trastornos en su salud. En el siguiente cuadro se podrá apreciar.

Límites de exposición profesional de algunos humos metálicos de soldadura

En la medida que se superen estos límites aumentarán las probabilidades de que los daños se manifiesten.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Para algunos de los contaminantes que pueden estar presentes en los humos de soldadura, tales como el cromo, el cadmio, los fluoruros y el monóxido de carbono, se dispone también de Valores Límites Biológicos (VLB), por lo que mediante análisis de sangre, orina o aire exhalado, pueden obtenerse datos de la exposición complementarios a los muestreos ambientales. En la Tabla 6 se indican los principales efectos perjudiciales derivados de la inhalación de los humos de soldadura, que para ofrecer una visión general los clasificaremos en: efectos agudos, crónicos, sensibilizantes, cancerígenos y teratógenos.

10.3. EFECTOS AGUDOS. Se entiende como efectos agudos aquellos que sobrevienen por exposiciones a altas concentraciones de contaminantes, muy superiores a los Valores Límites Ambientales, durante cortos periodos de tiempo, que en el caso de los trabajos de soldadura podrían llegar a ser de una jornada laboral.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Estos daños se corresponden con el concepto de “accidentes de trabajo” y los más comunes son: 10.3.1. IRRITACIÓN DEL TRACTO RESPIRATORIO. Algunos metales como el berilio, cadmio, cobre, cromo y níquel irritan los tejidos, lo que puede dar origen a inflamaciones pulmonares (neumonitis) y acumulaciones de líquidos (edemas) de distinta gravedad según el metal y la severidad de la exposición. Ciertos gases y vapores tales como los ácidos clorhídrico y fluorhídrico, la acroleína, el ozono, el dióxido de nitrógeno (NO2) y el fosgeno, provocan la irritación de las mucosas de las vías respiratorias y del tejido pulmonar. Dependiendo de su concentración y del tiempo de exposición, pueden ocasionar desde leves irritaciones pasajeras hasta, en casos especialmente desfavorables, la muerte por edema pulmonar. En el caso de las cuatro primeras sustancias su acción irritante inmediata sobre ojos, nariz y garganta puede servir de alerta al soldador, por el contrario en el caso de las otras dos y en el de los metales anteriores. Su inhalación puede pasar desapercibida no apareciendo los síntomas de la intoxicación hasta 24 horas después de la exposición. 10.3.2. ASFIXIA QUÍMICA. El monóxido de carbono (CO) y el monóxido de nitrógeno (NO) actúan sobre los glóbulos rojos de la sangre modificando su composición de forma que su función de oxigenación de los tejidos queda disminuida temporalmente, lo que provoca dolores de cabeza, aturdimiento y malestar crecientes conforme aumenta la dosis inhalada. En condiciones extremadamente desfavorables, como podría ser trabajando en el interior de espacios confinados sin la ventilación adecuada, podría llegarse a la inconsciencia e incluso a la muerte por asfixia química. 10.3.3. FIEBRE DE LOS METALES. Los humos metálicos, fundamentalmente los del zinc, pueden provocar la llamada “fiebre de los metales” caracterizada por fuertes temblores y otros síntomas similares a los de la gripe que se presentan durante la noche

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR posterior a la exposición, y que normalmente remiten posteriormente sin dejar secuelas. 10.4. EFECTOS CRÓNICOS. Se consideran efectos crónicos aquellos que se presentan como consecuencia de largos periodos de exposición a concentraciones moderadas de contaminantes, generalmente por encima de los Valores Límites Ambientales. Efectos crónicos sobre el sistema respiratorio Las finas partículas que forman los humos de soldadura pueden penetrar hasta la zona más profunda de los pulmones y a lo largo del tiempo llegar a causar daños de muy distinta relevancia que van desde neumoconiosis benignas con leves sobrecargas pulmonares, como es el caso del hierro, que incluso pueden remitir, hasta graves fibrosis pulmonares como las causadas por el berilio. La exposición continuada a gases y vapores irritantes puede conducir a patologías bronco pulmonares crónicas, como en el caso de los fluoruros. Efectos crónicos sobre otros órganos Ciertos metales, tales como el berilio, cadmio, cobre, manganeso y plomo, y gases como los ya referidos anteriormente, monóxido de carbono (CO) y monóxido de nitrógeno (NO), se disuelven en la sangre pulmonar y se distribuyen por todo el organismo. Pudiendo llegar a originar deterioros progresivos en diferentes órganos como estómago, riñones, corazón, hígado, huesos, sistema nervioso, etc. 10.5. EFECTOS SENSIBILIZANTES. Se dice que una sustancia es sensibilizante cuando después de exposiciones a ella, más o menos prolongadas o intensas, se origina una hipersensibilidad hacia la misma, de forma que posteriores mínimas exposiciones desencadenan reacciones fisiológicas adversas características, muy superiores a las que en principio cabría esperar. Los humos de soldadura, dependiendo de las características del proceso seguido, pueden contener algunas de estas sustancias sensibilizantes capaces de actuar fundamentalmente sobre el sistema respiratorio, siendo el asma su efecto más común. En los “Límites de exposición profesional”, ref. [12], las sustancias sensibilizantes van acompañadas de una nota que indica su condición.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 10.6. EFECTOS CANCERÍGENOS. En los humos de soldadura, dependiendo de los procesos, pueden estar presentes sustancias potencialmente cancerígenas tales como las señaladas en la Tabla 6. Los conocimientos actuales no permiten definir con suficiente certeza el carácter cancerígeno de los humos de soldadura en general, por ello el I.A.R.C. (Centro Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer) los clasifica en el grupo 2B, correspondiente a los agentes “posibles cancerígenos para los humanos”. Sí hay estudios epidemiológicos que indican que los cánceres bronco pulmonares se dan con mayor incidencia entre los soldadores que entre la población general, en una relación de 14 a 10, aunque sin llegar a distinciones entre los diferentes procesos de soldadura. Un agente cancerígeno a tener muy en cuenta es el amianto, al cual los soldadores pueden estar expuestos en trabajos de soldadura y oxicorte en operaciones de mantenimiento y desguace de equipos calorifugados con este material, tales como tuberías, hornos, calderas, barcos, vagones etc. Durante los cuales se desprenden fibras de amianto con demostrada capacidad para provocar mesoteliomas pleurales y otros tipos de cánceres pulmonares 10.7. EFECTOS TERATÓGENOS. Se consideran sustancias teratógenas aquellas que pueden perjudicar el desarrollo del feto durante el embarazo. En los humos de soldadura tienen esta propiedad el plomo y el monóxido de carbono, y posiblemente el cadmio y el pentóxido de vanadio. 10.8. HUMOS DE SOLDADURA Y ENFERMEDADES OCUPACIONALES.

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10.9 CÓMO EL SOLDADOR SE INFORMA DE LOS RIESGOS DE L0S

HUMOS DE LA SOLDADURA. Los riesgos del soldador por inhalación de humos de soldadura dependen de la composición de los materiales que utiliza y de las condiciones en las que desarrolla su trabajo.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Datos sobre la composición de los productos utilizados pueden obtenerse en sus: • Etiquetas de los envases. • “Fichas de datos de seguridad”. • Certificados de fabricación y de calidad. Fichas técnicas. Los riesgos derivados de las condiciones de trabajo, así como su prevención, deben estar precisados en la: • Evaluación de riesgos del puesto de trabajo del soldador.

Según lo visto anteriormente, los riesgos de un soldador concreto vendrán determinados por: Los contaminantes a los que está expuesto, lo que fundamentalmente dependerá de la composición de los materiales que utilice. La cantidad de estos contaminantes que llegue a inhalar, que dependerá del resto de las condiciones de trabajo. 10.10. COMPOSICIÓN DE LOS MATERIALES EMPLEADOS.

La información sobre la composición de los materiales empleados puede obtenerse a través de: 10.10.1. ETIQUETADO. En las etiquetas de los envases de los electrodos, varillas de aporte, fundentes (fluxes), antiadherentes, etc., es cada vez más habitual que se indiquen sus componentes más significativos incluyendo las frases de riesgos que les corresponden.

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En el caso concreto del cadmio, es legalmente obligatorio (R.D. 255/2003. Reglamento sobre clasificación, envasado y etiquetado de preparados peligrosos. Anexo V. Apartado B.6) que en la etiqueta de los envases de los productos de soldadura que lo contengan figure “¡Atención! Contiene cadmio. Durante su utilización se desprenden vapores peligrosos. Véase la información facilitada por el fabricante. Seguir las instrucciones de seguridad.”

10.10.2. “FICHAS DE DATOS DE SEGURIDAD”. Estas fichas, a veces denominadas “Hojas de datos de seguridad”, son facilitadas por los suministradores de los productos y entre otras informaciones de prevención, contienen las concentraciones de las sustancias catalogadas como peligrosas en la reglamentación correspondiente al etiquetado. Resultan especialmente válidas para la mayoría de los productos auxiliares de soldadura, tales como los citados fundentes (fluxes) y antiadherentes.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Así mismo son muy útiles para los casos en que las piezas a soldar vengan impregnadas con lubricantes de mecanización, residuos de desengrasantes, e incluso puede ser un recurso en el caso de piezas pintadas o plastificadas. 10.10.3. CERTIFICADOS DE FABRICACIÓN Y DE CALIDAD. FICHAS

TÉCNICAS. Estos documentos pueden indicar la composición de las piezas a soldar, las varillas de aporte, los hilos de soldadura, los electrodos y en su caso, los gases empleados en la soldadura. ALEACIONES QUE NO CONTIENEN PLOMO. En respuesta al incremento de la conciencia a la protección ambiental y la entrada de la nueva legislación y ofrece una completa gama de estaños libres de plomo aptos para todas las aplicaciones ver Tabla.

CÓDIGO

Sn % Estaño

Cu % Cobre

Ag % Plata

Sb % Antimonio

99C Resto 0.45 a 0.9 - - 97C Resto 2.5 a 3.5 - - 96S Resto - 3.5 a 4.0 - 95A Resto - - 4.5 a 5.5 TIN 100 - - - TSC 95.5 a 96.0 0.5 a 1.0 3.3 a 4.0 - 98S 98 - 2 -

SAC3 Resto 0.5 …0.7 2.8 …3.2 -

10.11. CONTROL DE LOS RIESGOS POR INHALACIÓN DE HUMOS DE

SOLDADURA. Para lograr un control eficaz de los riesgos por inhalación de humos de soldadura es necesario aplicar actividades preventivas tanto por el empresario como por el soldador. Las medidas preventivas consistirán en: 1. Actuaciones sobre el foco contaminante:

- Eliminación o sustitución de contaminantes. - Aplicación de procesos de soldadura con menor contaminación.

2. Actuaciones sobre la propagación de los contaminantes:

- Ventilación localizada. - Ventilación general.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 3. Actuaciones sobre el propio soldador:

- Equipos de protección individual. 4. Buenas prácticas del soldador:

- Colaboración en la prevención. - Información y formación preventivas.

10.11.1. INTRODUCCIÓN. Los riesgos por inhalación de humos de soldadura pueden considerarse razonablemente controlados cuando las concentraciones de contaminantes a las que se encuentra expuesto el soldador, son manifiestamente inferiores a los límites de exposición profesional a agentes químicos vigentes actualizados. Aun así, siempre se perseguirá conseguir la eliminación de las exposiciones, y si ello no es posible, su reducción a los niveles mínimos que permitan los recursos disponibles y los conocimientos técnicos existentes en cada momento. Las medidas preventivas que corresponderá aplicar en cada caso particular para alcanzar estos objetivos, dependerán de los resultados de la Evaluación de Riesgos realizada en cada puesto de trabajo concreto, pero con carácter general pueden señalarse las siguientes actividades preventivas, que básicamente corresponderá aplicar al empresario, pero que también exigirán la colaboración decidida del propio soldador. 10.12. ACTUACIÓN SOBRE EL FOCO CONTAMINANTE. 10.12.1. ELIMINACIÓN O SUSTITUCIÓN DE CONTAMINANTES. Siempre que sea posible, se eliminarán los contaminantes o se sustituirán por otros menos peligrosos. Como posibles ejemplos pueden citarse: La exposición al fosgeno por descomposición de disolventes clorados puede evitarse eliminando la presencia de éstos en el punto de soldadura: - Desengrasando las piezas con detergentes y no con disolventes clorados. - No introduciendo las piezas en la zona de soldadura hasta su secado total. - Evitando la contaminación ambiental de la zona de soldadura con vapores

de disolventes clorados procedentes de las operaciones de desengrase. Los humos producidos por la descomposición de aceites y fluidos de corte, de los que en ocasiones llegan impregnadas las piezas a la soldadura, pueden evitarse limpiándolas previamente.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR La presencia de metales de elevada peligrosidad en los humos de soldadura, tales como cadmio, plomo, berilio, torio, etc. puede eliminarse o reducirse con una correcta selección de los electrodos, fundentes, materiales de aporte, etc. 10.12.2. APLICACIÓN DE PROCESOS DE SOLDADURA DE MENOR

CONTAMINACIÓN. Siempre que sea posible se seleccionarán los procesos menos contaminantes, por ejemplo: En los trabajos de calderería de corte de chapa, los humos que se producen en el oxicorte convencional pueden reducirse efectuando el corte con láser, y eliminarse con el corte con chorro de agua a alta presión. La soldadura al arco mediante electrodos revestidos (MMA), para una misma carga de trabajo, produce mayor cantidad de humos que la semiautomática con hilo continuo FCAW. La soldadura de acero inoxidable con electrodo no consumible de tungsteno (TIG), genera una cantidad de humos sensiblemente inferior a la realizada con electrodo consumible revestido. La soldadura robotizada y el oxicorte en mesas automatizadas con control numérico permiten que el soldador no esté directamente expuesto a los humos de soldadura.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 10.13. ACTUACIÓN SOBRE LA PROPAGACIÓN DE LOS

CONTAMINANTES. VENTILACIÓN. Mediante la ventilación deben conseguirse dos objetivos: • El primero y fundamental es evitar al máximo que los humos recién

generados se dirijan a las vías respiratorias del soldador. Para ello normalmente será necesario aplicar la Ventilación localizada.

• El segundo es evitar que en el ambiente general del local lleguen a alcanzarse concentraciones significativas de contaminantes. Esto se conseguirá mediante la Ventilación General.

10.13.1. VENTILACIÓN LOCALIZADA. La ventilación localizada consiste en crear corrientes de aire que actúen directamente sobre el foco de contaminación, generalmente aspirando los humos de soldadura, lo que se conoce como “extracción localizada”, o más raramente en casos especiales, expulsándolos hacia una zona sin exposición lo que se denomina “ventilación por dilución o por soplado”. La extracción localizada es el método básico para solucionar los problemas de contaminación por humos de soldadura, existiendo diferentes sistemas de aplicación, cuya selección depende de las características de las condiciones de trabajo: proceso de soldadura; dimensiones, geometría y ubicación de las piezas; frecuencia de las operaciones; etc., pudiendo señalarse como más habituales los siguientes: • Mesas de soldadura con aspiración.

Cuando el soldador realiza su trabajo sobre una mesa fija, operando repetitivamente sobre piezas que por sus dimensiones y pesos pueden manejarse manualmente, la ventilación más adecuada suele consistir en

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR instalar en el fondo de la mesa, frente al operario, una campana de aspiración de ranuras de tiro horizontal. La eficacia de captación depende en gran manera de la distancia de las ranuras de aspiración a los puntos de soldadura. Cuando se trata de soldar piezas pequeñas, varillaje, mallados y similares, puede convenir utilizar mesas con la superficie de apoyo enrejillada, aplicando aspiración con tiro descendente a través de la misma. • Cabinas de soldadura con aspiración. Cuando las características de las piezas y del trabajo a realizar no se prestan al uso de las mesas anteriores, pueden resultar efectivas las cabinas dotadas de aspiración en su fondo. Lo fundamental es que mediante soportes giratorios o polipastos, puedan girarse las piezas de forma que el operario nunca suelde de espaldas al fondo aspirante, evitando así la exposición directa a la corriente de humos aspirados. • Bancadas de oxicorte con sistema de aspiración. La aspiración se realiza a través de la rejilla de apoyo de la bancada, siendo más eficaz cuando actúa de forma selectiva sobre la zona en la que trabajan los mecheros en cada momento, lo que se logra mediante un sistema de apertura y cierre automático de las válvulas que dan paso a las diferentes zonas de la mesa bajo la parrilla. En determinados métodos de corte, como el corte al plasma con las piezas sumergidas en agua, los humos pueden captarse mediante bocas de aspiración acopladas a las antorchas de corte.

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• Campanas móviles de aspiración. Las campanas de extracción móviles permiten situar su boca de aspiración de forma que actúe convenientemente sobre el punto de soldadura, bien mediante fijaciones magnéticas o bien gracias a brazos articulados acoplados al conducto traqueal con él están conectados al ventilador, consiguiendo así una captación eficaz de los humos. Las campanas de aspiración acopladas a ventiladores móviles pueden resultar eficaces cuando se opera en grandes estructuras en astilleros, calderería pesada, etc. especialmente en el interior de piezas huecas, cisternas cubas y espacios confinados en general, donde normalmente es necesario introducir aire limpio mediante ventiladores soplantes complementarios para asegurar una renovación adecuada de su ambiente interior.

10.14. VENTILACIÓN GENERAL. Como ya se ha dicho, la contaminación generada por las operaciones de soldadura debe controlarse mediante la ventilación localizada, impidiendo que los humos afecten directamente al soldador. No obstante, siempre es de esperar que parte de estos humos se difundan al ambiente contaminándolo progresivamente en mayor o menor grado según las condiciones de trabajo y afectando a todo el personal presente en el local de trabajo. Para mantener estos efectos en niveles aceptables es necesario recurrir a la ventilación general de los locales procurándoles una renovación del ambiente total acorde con el grado de contaminación que se pueda llegar a alcanzar.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR En determinadas ocasiones bastará con un buen sistema de ventilación natural, pero dado que su eficacia está condicionada a factores no controlables, fundamentalmente los climatológicos como dirección del viento, temperatura exterior, etc. en general será necesario disponer de un sistema de ventilación mecánica adecuado. La ventilación mecánica se basa en conseguir una renovación del ambiente total del local mediante corrientes de aire estratégicas creadas mediante ventiladores que extraigan el aire interior, introduzcan el aire exterior, o produzcan una combinación de ambos efectos. Estos ventiladores pueden estar instalados de forma aislada en techos y paredes, o estar integrados en sistemas de conducciones de distribución Conviene señalar que una buena parte de la contaminación general de los locales podría evitarse con un adecuado diseño inicial de los puestos de trabajo, contemplando aspectos tales como: - Selección de un local de dimensiones adecuadas. - Distribución favorable de los puestos de soldadura. - Aislamiento de la sección de soldadura del resto de puestos de trabajo.

Sistema de ventilación mecánica en una nave de soldadura.

10.15. ACTUACIÓN SOBRE EL PROPIO SOLDADOR. EQUIPOS DE

PROTECCIÓN INDIVIDUAL. Si los riesgos no han resultado satisfactoriamente controlados a pesar de haber agotado las posibilidades de actuación sobre el foco de contaminación y sobre la propagación de los contaminantes, queda como última medida preventiva

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR establecer una barrera final ligada directamente al propio soldador constituida por los equipos individuales de protección de las vías respiratorias. En la utilización de estos equipos deben tenerse en cuenta los siguientes principios básicos: Son un último recurso cuando el resto de las medidas técnicas han resultado inviables o no han resuelto suficientemente el problema. Se usarán con carácter complementario de ellas y no sustitutivo. La selección del tipo de protección a utilizar debe ir precedida de un estudio riguroso de los contaminantes presentes y de las condiciones de trabajo. Su uso normalmente está reservado a condiciones de trabajo especiales, por ejemplo, imposibilidad técnica de adoptar medidas de protección colectiva, operaciones de emergencias imprevistas, avería o periodo de instalación de dispositivos de ventilación, trabajos de mantenimiento esporádicos, etc. El tiempo de trabajo con ellos será el mínimo posible. En todo caso se deben establecer los periodos de uso continuado, que se recomienda que en ningún supuesto supere las dos horas, y de pausas, en función de la sobrecarga que representen para el sistema respiratorio y en su caso, del sobreesfuerzo físico que pueda suponer su utilización. Es imprescindible seguir estrictamente las instrucciones de uso que acompañan a los equipos.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 10.16. BUENAS PRÁCTICAS DEL SOLDADOR. Indiscutiblemente todas las medidas preventivas referidas anteriormente son básicas para el correcto control de los riesgos por inhalación de contaminantes, pero también es verdad que la actitud del soldador juega un papel decisivo en su propia protección, hasta tal punto que en la práctica muchas veces el éxito o fracaso de aquellas depende de sus hábitos de trabajo. O dicho de otra manera, sean cuales sean las medidas de prevención técnicas de las que esté dotado su puesto de trabajo, el grado del riesgo por inhalación de humos de soldadura dependerá en gran medida del propio soldador. Así por ejemplo, muy frecuentemente está en manos del soldador: • Situar su cara paralela al punto de soldadura en lugar de sobre él, con lo

cual puede reducir la inhalación de contaminantes hasta un 90%.

• No utilizar intensidades de corriente y caudales de gases superiores a los exigidos por la operación.

• Ajustar la pantalla de soldadura al pecho de forma que impida al máximo el paso de los humos y gases generados.

• Cuando se disponga de campanas móviles de extracción localizada de humos, situarla de forma continuada en la posición de máxima eficacia de captación.

• Cuando se trabaje en cabinas con aspiración, evitar siempre interponerse en el recorrido de los humos, situándose de cara al frente de aspiración, o si la forma de la pieza lo aconseja, de perfil, pero nunca de espaldas.

• Cuando se utilicen extractores o soplantes móviles, mantenerlos siempre en la posición y orientación de máxima eficacia.

• Cuando se utilicen equipos individuales de protección de las vías respiratorias, seguir estrictamente las instrucciones de uso y mantenimiento que les acompañan en sus embalajes: sustitución de filtros; ajuste facial; etc.

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• En el caso de utilizar electrodos con torio en la soldadura TIG, afilarlos siempre con ventilación adecuada y no llevarlos en los bolsillos, ni utilizar sus restos como utensilios.

• Poner en conocimiento del mando que le encomienda las tareas y de las personas con responsabilidad en la prevención de riesgos laborales, cualquier incidencia que se sospeche que puede tener repercusión en las condiciones de exposición: anomalías en el funcionamiento de los sistemas de ventilación; variación en las condiciones de las piezas; modificaciones en los procedimientos de trabajo; condiciones de trabajo especiales; etc.

10.17. INFLUENCIA DE LA POSICIÓN DEL SOLDADOR. En la postura que adopta el soldador durante su trabajo hay dos aspectos de gran repercusión en la cantidad de humos inhalados: - Su posición con respecto a la vertical del punto de soldadura. - La distancia al punto de soldadura. Influencia de la posición con respecto a la vertical del punto de soldadura. Cuando el soldador adopta una postura tal que su cara queda justo en la vertical del punto de operación, los humos inciden directamente sobre él y la cantidad de ellos que inhala es muy superior a cuando mantiene su cara apartada de la corriente ascendente de humos. Por ejemplo, cuando se unen dos chapas a nivel del suelo, con la cara sobre el punto de soldadura, la cantidad de contaminantes inhalada puede llegar a ser diez veces mayor que cuando se realiza una soldadura similar con las chapas en posición vertical y la cara frente al cordón de soldadura.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR 10.18. INFLUENCIA DE LA DISTANCIA DE LA CARA DEL SOLDADOR

AL PUNTO DE SOLDADURA. Cuanto más próxima esté la cara del operario del punto de soldadura, mayor será la cantidad de contaminantes inhalada, fundamentalmente por dos motivos: 1. Los humos se generan en el punto de soldadura y su concentración

disminuye a medida que se alejan de él, diluyéndose en el ambiente.

2. Algunos gases que se forman en el punto de soldadura, tales como el CO (monóxido de carbono) por descomposición del CO2 (anhídrido carbónico) del gas de aporte, y el O3 (ozono) por oxidación del oxígeno del aire, vuelven a reconvertirse en CO2 y oxígeno a poca distancia del punto de formación, disminuyendo y desapareciendo, respectivamente, su peligrosidad.

A este respecto hay que señalar que en muchas ocasiones, el operario se acerca en exceso al punto de soldadura para mejorar la visión por razones tan simples y evitables como la utilización de oculares filtrantes con mayor grado de protección que la necesaria, cristales sucios o picados, o la falta de una revisión reciente de la graduación adecuada de sus lentes correctoras. 10.19. INFLUENCIA DE LA VENTILACIÓN. La ventilación en los trabajos de soldadura es decisiva para limitar la inhalación de humos por el soldador. Los humos afectan al soldador primeramente de forma directa e intensa por su proximidad al foco de generación, y posteriormente de manera más indirecta y moderada como consecuencia del aumento progresivo de la contaminación del ambiente general. La intensidad de la inhalación directa del soldador dependerá de la calidad de la ventilación localizada instalada en su puesto de trabajo, mientras que la inhalación indirecta, debida tanto a sus operaciones como a las de otros posibles compañeros, será tanto menor cuanto más eficaz sea la ventilación general del local de trabajo.

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10.20. INFLUENCIA DE LA PANTALLA DE SOLDADURA.

La pantalla de soldadura representa un auténtico escudo protector del soldador contra la inhalación de humos, ya que intercepta el paso de éstos hacia sus vías respiratorias. Su eficacia depende decisivamente del grado de ajuste que presente con la cara, cuello y pecho del usuario. En general las pantallas “abatibles” prestan una protección mayor que las “de mano” y mayor aún si están equipadas con dispositivos de aporte de aire, lo que proporciona una pequeña sobrepresión en el interior de la pantalla que dificulta la entrada del aire contaminado.

10.21. INFLUENCIA DE LA PROTECCIÓN INDIVIDUAL DE LAS VÍAS RESPIRATORIAS.

Los equipos de protección individual de las vías respiratorias pueden contribuir a la inhalación de los humos de soldadura, con un grado de eficacia dependiente de los contaminantes presentes, de su concentración y de las características del equipo de protección. A este respecto puede señalarse:

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR - Las partículas de los humos de soldadura pueden ser retenidas mediante

equipos filtrantes marcados con los códigos correspondientes a los tipos P1, P2 y P3 (orden creciente de eficacia de retención), y el color blanco.

- Los vapores ácidos de cloruros y fluoruros pueden ser retenidos así mismo con equipos filtrantes, en este caso con los códigos E1, E2 y E3, y el color amarillo o, según indicación de los fabricantes, B1, B2 y B3, y el color gris.

- Para el resto de los gases más habituales en los humos de soldadura puede

decirse que no hay equipos filtrantes que resulten operativos, bien porque no proporcionan una eficacia suficiente para las exposiciones continuadas propias de los trabajos de soldadura, como ocurre con los gases nitrosos, ozono, fosgeno, etc. o bien porque no hay posibilidad técnica de fabricar filtros apropiados, como es el caso del monóxido de carbono y el anhídrido carbónico.

- Las anteriormente referidas pantallas de soldadura equipadas con un dispositivo de suministro de aire filtrado presentan la doble ventaja de que el elemento filtrante está en la espalda del soldador, con lo cual el aire a filtrar contiene una concentración de contaminantes sensiblemente inferior debido a su alejamiento del punto de soldadura, y por otra parte, no provocan resistencia al paso del aire a las vías respiratorias.

Estas pantallas también pueden estar alimentadas con una línea de aire de calidad respirable suministrado por un equipo de compresión, o botellas de aire comprimido.

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SOLDADURA CON ALAMBRE TUBULAR Los equipos aislantes con aporte de aire respirable, es decir los autónomos con botellas portátiles, o los semiautónomos con manguera desde compresores o botellas fijas, resultan totalmente eficaces contra los humos de soldadura, tanto contra las partículas como contra los gases, pero en la práctica su uso queda restringido a condiciones muy especiales de trabajo: muy cortos periodos de exposición, espacios confinados, ambientes deficientes de oxígeno, etc. 11. TONOS DE VIDRIOS INACTÍNICOS. Evitar acercamientos excesivos al punto de soldadura por visión defectuosa sustituyendo los oculares picados, graduándose la vista con la frecuencia adecuada, utilizando oculares filtrantes con el grado de protección correspondiente al trabajo realizado, etc. (Ver cuadros 1, 2 y 3 siguientes)

Orientaciones para la elección del grado de protección de los filtros de soldadura.

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BIBLIOGRAFÍA

1) MANUAL FCAW POR INFRA AIR PRODUCTS.

2) LINCOLN SOLDANDO POR LINCOLN VENEZUELA.

3) FUNDAMENTOS DE LA SOLDADURA POR AMERICAN WELDING SOCIETY.

4) EL SOLDADOR Y LOS HUMOS DE SOLDADURA POR OSALAN ESPAÑA.

5) ALAMBRE TUBULAR POR SOLYSOL.

6) FCAW PARÁMETROS POR FACULTAD DE ING. UNIV. BUENOS AIRES.

7) SOLDADURA ELÉCTRICA POR SENATI.

8) MECÁNICA DE CONST. METÁLICAS. POR SENATI.

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soldadura con alambre tubular -...

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