Soldadura eléctrica por arco

La soldadura por arco se produce cuando se acerca un electrodo al metal que se va a soldar, creando un arco voltaico.
Existen dos métodos: rayado y golpeado.
El método de rayado es similar a encender un fósforo gigante.
El método de golpeado consiste en golpes suaves en sentido vertical.
En ambos casos, la corriente forma un arco cuando el electrodo toca el metal que se va a soldar.
El electrodo debe levantarse inmediatamente después de hacer contacto con el metal para evitar que se pegue.
El arco se extinguirá si el electrodo se levanta demasiado.

Elementos del arco eléctrico

Plasma: Conducto de corriente entre los dos polos que forma el arco eléctrico.
- Está formado por electrones, iones metálicos, átomos gaseosos y productos de fusión.
- Alcanza la temperatura más alta del proceso.
Llama: Envuelve el plasma y tiene una temperatura más baja.
- Está formada por átomos que se disocian y recombinan, liberando calor.
- Da al arco eléctrico su forma cónica.
Baño de fusión: La acción calorífica del arco funde el material.
- Parte del material se mezcla con el material de aportación del electrodo, creando la soldadura.
Cráter: Surco producido por el calentamiento del metal.
- Su forma y profundidad dependen del poder de penetración del electrodo y la intensidad eléctrica.
Cordón de soldadura: Formado por el metal base y el material de aportación del electrodo. Contiene:
- Escoria: Impurezas segregadas durante la solidificación.
- Espesor: Parte útil del material de aportación y parte del metal base.
Electrodo: Varilla metálica que sirve como polo del circuito.
- Genera el arco eléctrico.
- En algunos casos, funciona como material de fundente.
- El recubrimiento del electrodo tiene diversas funciones:
  - Función eléctrica del recubrimiento del sol.
  - Función física de la escoria.
  - Función metalúrgica del recubrimiento.
Gases protectores: Usados en algunos tipos de soldadura (MIG, MAG o TIG).
- Pueden ser inertes (argón o helio) o activos (dióxido de carbono u oxígeno).
- Su función es aislar el baño de fusión de la atmósfera circundante durante la operación.
- Si no se usan, los gases atmosféricos pueden afectar la soldadura, creando porosidad y fragilidad.

Tipos de soldadura

Soldadura por arco con electrodo de metal revestido (SMAW): También conocida como MMA.
- El arco eléctrico se produce entre la pieza y un electrodo metálico recubierto.
- El recubrimiento protege el electrodo hasta que se funde.
- El calor del arco funde el extremo del electrodo y quema el recubrimiento, creando una atmósfera adecuada para la transferencia de metal fundido.
- Las gotas de metal fundido caen recubiertas de escoria procedente del recubrimiento.
- La escoria flota en la superficie y protege el metal fundido.
- Los electrodos se reemplazan cuando se desgastan.
- Este tipo de soldadura puede ser utilizada con corriente continua o alterna.
- La corriente continua es más estable y genera menos salpicaduras, pero es menos eficaz para piezas gruesas.
- La corriente alterna permite usar electrodos de mayor diámetro, mejorando el rendimiento.
- La simplicidad y bajo precio hacen que la soldadura con electrodo revestido sea un método popular.
- Funciona bien para trabajos de reparación, fabricación y construcción.
- Es versátil y se puede usar para casi todos los trabajos de soldadura de pequeñas a medianas dimensiones.
- No se presta para la automatización.
- La longitud de los electrodos es limitada, lo que limita el proceso a la soldadura a pequeña escala.
- El soldador debe cambiar los electrodos a intervalos regulares y limpiar el punto de inicio antes de usar un nuevo electrodo.
- A pesar de los tiempos de inactividad, un soldador eficiente puede ser muy productivo.
- Ventajas: máquinas de bajo costo, aplicabilidad a la mayoría de los metales, bajo costo de insumos.
- Desventajas: menor calidad de las juntas soldadas, baja productividad, requiere mayor destreza.

Características de los electrodos

Se clasifican según un sistema numérico que los identifica y permite seleccionar el adecuado para cada trabajo.
E XX XX
- “E”: Electrodo para soldadura eléctrica por arco.
- Los dos primeros dígitos: Resistencia a la tracción en miles de libras por pulgada cuadrada.
- El tercer dígito: Posición de soldadura:
  - 1: Todas posiciones.
  - 2: Juntas en ángulo interior, horizontal o plana.
  - 3: Posición plana únicamente.
- Los dos últimos dígitos: Clase de corriente y clase de revestimiento.
  - C C (+) revestimiento celulósico.
  - C C (+) revestimiento celulósico.
  - CC o CA (-) revestimiento con rutilo.
  - C A o C C (±), revestimiento con rutilo y hierro en polvo (30 % aproximadamente).
  - C C (+) bajo tenor, de hidrógeno.
  - CC o CA (±) revestimiento con bajo contenido de hidrógeno y con hierro en polvo.
  - CC o CA (±) revestimiento con bajo contenido de hidrógeno y con hierro en polvo (25 % aproximadamente).
  - CA o CC (±) con rutilo y hierro en polvo (aproximadamente 50 % de este último elemento).

Actividades

¿Cómo se produce la soldadura eléctrica? Se produce al acercar un electrodo al metal generando un arco voltaico.
¿Describa los elementos de un arco eléctrico?
- Plasma: Conducto de corriente que forma el arco.
- Llama: Envuelve el plasma y tiene una temperatura más baja.
- Baño de fusión: Material fundido por el arco.
- Cráter: Surco producido por el calor.
- Cordón de soldadura: Unión de metal base y material del electrodo.
- Electrodo: Varilla metálica que genera el arco.
- Gases protectores: Aíslan el baño de fusión.
¿Qué tipos de soldaduras existen? Soldadura por arco con electrodo de metal revestido (SMAW o MMA).
¿Cuáles son las ventajas y las desventajas de la soldadura eléctrica?
- Ventajas: máquinas de bajo costo, aplicabilidad a la mayoría de los metales, bajo costo de insumos.
- Desventajas: menor calidad de las juntas soldadas, baja productividad, requiere mayor destreza.
Con respecto al amperaje a la hora de soldar responda:
- A. ¿Qué sucede cuando soldamos con amperaje bajo? La penetración es menor.
- B. ¿Qué sucede cuando soldamos con amperaje excesivo? La penetración es mayor y puede dañarse el metal base.
Con respecto al avance del cordón:
- A. ¿Qué sucede con el avance lento? La penetración es mayor.
- B. ¿Qué sucede con el avance excesivo? La penetración es menor.
¿Para que se utilizan los símbolos de soldaduras? Para indicar el tipo de junta, proceso, material de relleno, etc.
¿Cómo se indica el símbolo de soldadura y cual son las recomendaciones?
- Se indica utilizando símbolos específicos y se deben seguir las recomendaciones de la norma AWS.