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- - 155 156  Soldadura Uniones soldadas La soldadura es un método de unión no desmontable. En la actualidad tiene una gran importancia debido a su elevada aplicación. Un buen operario de mantenimiento conocerá los tipos de soldaduras existen...

- - 155 156  Soldadura Uniones soldadas La soldadura es un método de unión no desmontable. En la actualidad tiene una gran importancia debido a su elevada aplicación. Un buen operario de mantenimiento conocerá los tipos de soldaduras existentes y será capaz de aplicarlas en su trabajo. Podemos definir la soldadura como un método de unión de dos piezas mediante aporte de calor, creando un cuerpo único gracias a una unión homogénea. Existen muchos procedimientos de soldeo, diferenciándose entre sí en la cantidad de calor necesaria para producir la fusión y las formas de aplicar esa energía calorífica. Si de una manera genérica los dividiésemos, tendríamos: 1. Soldadura blanda 2. Soldadura fuerte 3. Soldadura por forja 4. Soldadura con gas 5. Soldadura por resistencia 6. Soldadura por inducción 7. Soldadura por arco eléctrico Soldadura blanda Es aquella soldadura que logra la unión de dos piezas mediante un material de aporte, el cual se funde y se aplica entre las superficies a unir. La unión de ambas piezas se genera por capilaridad. Normalmente este metal de aportación es una aleación de plomo y estaño. La temperatura que alcanzaremos en estos procedimientos rondará los 400 D C. Característica que hace que este procedimiento se llame soldadura blanda. Lógicamente la resistencia de la unión es pequeña y se emplea en piezas que no estén expuestas a grandes cargas. Como ejemplos tenemos las soldaduras de los tubos de cobre, de las conexiones eléctricas, etc. Soldadura fuerte. dura o amarilla Es la que se genera a una temperatura superior a los 400 DC. Debido a las mayores temperaturas de soldeo, los materiales ferrosos tienden a generar óxidos, por lo que en los procedimientos se deberán de emplear desoxidantes que eviten este inconveniente y que favorezcan la fluidez del metal fundido. En esta soldadura se aplica también metal de aporte en estado líquido, pero este metal , por lo general no ferroso , tiene su punto de fusión superior a los 430 oC y menor que la temperatura de fusión del metal base. Algunos de los metales de aporte son aleaciones de cobre, aluminio o plata. Soldadura por forja Es un sistema muy antiguo con poca aplicación en la actualidad. Solamente puede realizarse a piezas delgadas. La unión de las piezas se logra calentando las piezas en una fragua, hasta conseguir una buena plasticidad. A continuación , se juntan las dos piezas y se aplican golpes o presión, consiguiendo de esta forma la unión. Soldadura con gas Este sistema engloba todos los procedimientos que logran el aporte de calor mediante la combustión de algún gas. Habitualmente se emplea el acetileno combinado con oxígeno, pero también se puede utilizar propano, metano, etc. Quizás, de éstas la más conocida es la soldadura oxiacetilénica, nombre que recibe por los gases que se emplean. 157 Soldadura por resistencia Es aquella que hace discurrir una corriente eléctrica de gran intensidad por dos cuerpos independientes. En las zonas de contacto de estos metales se genera calor, debido al efecto Joule. Si combinamos esta temperatura con una presión, se produce la unión de los dos cuerpos. Este sistema se puede aplicar a casi todos los metales, exceptuando el estaño, el plomo y el zinc. Dentro de este tipo de soldadura se encuentra la soldadura por puntos, por resaltes, por costura y la soldadura a tope. Soldadura por inducción Mediante una bobina se inducen corrientes a los metales a unir. Estos oponen resistencia en las zonas a unir por lo que se genera calor, que acompañado de presión crea la soldadura. En esta soldadura se emplean corrientes de alta frecuencia, empleando normalmente valores aproximados de 400 Hz. Soldadura por arco eléctrico Es el procedimiento más extendido. El calor se logra mediante un arco eléctrico que se crea entre un electrodo y las piezas a unir. Habitualmente los electrodos son consumibles, por lo que sirven de metal de aportación. No obstante en ciertos procedimientos se emplean electrodos inconsumibles cuya única función es la de generar el arco. Pueden obtenerse temperaturas superiores a los 5500 oC. La corriente que se emplea puede ser alterna o continua, siendo esta última la más recomendada ya que genera arcos más estables. Los electrodos consumibles van provistos de un recubrimiento para evitar los óxidos que se generan en la soldadura. Entre otras muchas propiedades también sirve para favorecer la estabilidad del arco. Una variante es la utilización de gases en la soldadura con el fin de evitar la generación de óxidos. En estos procedimientos el calor se genera por un electrodo que permanece en todo momento protegido bajo una atmósfera de gas inerte, como argón. También se puede utilizar dióxido de carbono o una mezcla de ambos llamada "Protar". Existen dos tipos de soldadura por arco protegido: la TIG y la MIG/MAG. Soldadura Eléctrica Introducción: En este apartado vamos a ver la soldadura eléctrica por arco con electrodo revestido , conocido como SMAW (Shielded metal-arc welding). Seguidamente hablaremos someramente sobre otros procedimientos, como la soldadura comúnmente llamada semiautomática, cuya nomenclatura es MIG, MAG. Soldadura eléctrica con electrodo revestido: Fig. 110 Esquema de la soldadura eléctrica por electrodo. Debido a su procedencia, antes de comprender el proceso de soldadura debemos saber qué medios y elementos empleamos para llevarla a cabo (fig. 110). Nociones básicas: Evidentemente, la electricidad es la base esencial que permite efectuar una unión soldada, ya que será la fuente calorífica que funda los materiales. Podemos decir que existen dos clases de corrientes: corriente continua y corriente alterna. Metal base Baño de fusión o charco de soldadura 158  Fig. 111 Representación de la La corriente continua (CC en español, en inglés OC, de Direct corriente continua. Current) es aquella en la que los electrones siempre poseen el mismo sentido de movimiento, es decir, se mantiene un flujo continuo y constante conseNando en todo momento la misma Vo polaridad (fig. 111). Corriente Continua La corriente alterna (CA en español y AC en inglés de Altern Current) es aquella en la que los electrones cambian de dirección cada medio ciclo (fig. 112). Es decir, tanto la magnitud como la dirección varían cíclicamente. Debido a que la electricidad que suministra la compañía es t (8eg) normalmente de 50 ciclos por segundo, podemos afirmar que el flujo de corriente cambia de dirección 100 veces por segundo. Para entender mejor estos conceptos podríamos poner el Fig. 112 Representación de la ejemplo de cualquier bombilla de resistencia que tengamos en corriente alterna. nuestra casa. Si pudiésemos fijarnos detenidamente veríamos Corriente Alterna que se enciende y apaga 100 veces en un segundo pero, debido a que la percepción del ojo humano no puede alcanzar esa sensibilidad y a la incandescencia de la bombilla, nos parece que la iluminación es constante. Situación en la que nos encontraríamos si la bombilla estuviese alimentada mediante una batería que proporcionase corriente continúa. t (8eg) Grupos de soldadura: De forma genérica, cualquier grupo de soldadura eléctrica para -1 ~------~----------~--- electrodo revestido se divide en tres partes exteriores (fig. 113) que son: el transformador, la pinza y la masa: Fig. 113 Partes exteriores de un grupo de soldadura. Transformador: PINZA Entendemos al transformador como el corazón del grupo de soldadura, ya que recibe la corriente eléctrica de la red, la modifica de forma adecuada, como posteriormente veremos, y la envía a la pinza. Cuando con esta pinza o portaelectrodos se establece contacto con la masa, el circuito queda cerrado apareciendo el flujo de corriente y materializándose la soldadura. Los equipos de soldadura toman la corriente eléctrica proveniente de la compañía (CA), pero debido a las magnitudes eléctricas que son suministradas, entre ellas una tensión muy elevada y una intensidad muy baja para el soldeo, el transformador debe convertirla en corriente segura y útil para la soldadura. Para lograrlo disminuye la tensión que proviene de la red y aumenta la intensidad de salida (fig. 114), ya que la corriente que se utiliza en el proceso de soldadura con electrodo revestido se puede considerar útil si se encuentra entre los siguientes parámetros: La tensión del circuito abierto, es decir, Fig. 114 Magnitudes eléctricas - Ley de Ohm. cuando no se ha establecido la soldadura, debe oscilar entre 55 y 80V Voltaje , tensión o aproximadamente. diferencia de potencial (V La tensión del circuito cerrado es la que se establece durante el procedimiento de Magnitudes eléctricas Intensidad (A) soldadura y normalmente oscila entre 20 básicas Y 35V. Resistencia (R) 159  Estamos viendo que la electricidad es fundamental en la comprensión del método de soldeo, pero todavía debemos conocer una particularidad esencial en los grupos de soldadura, ya que existen dos tipos de transformadores: Los que además de variar las magnitudes eléctricas rectifican la señal de entrada generando una corriente continua a la salida del grupo (fig. 115). Los que simplemente convierte la electricidad en corriente útil para la soldadura, pero aportan a la pinza de salida corriente alterna (fig. 116). Estos últimos son más económicos, aunque la estabilidad que producen en el arco no es comparable a los grupos de corriente continua. Fig. 115 Grupos de corriente continua. Fig. 116 Grupos de corriente alterna. Forma de las ondas en las tensiones antes y después del transformador Forma de las ondas en las tensiones antes y después del transformador en grupos de corriente continua en grupos de corriente alterna V elllrada V salidl V entfada Vsalida (\ --1 TRANSFORMADOR ~ ~ --1 TRANSFORMADOR ~ u "~"' t (Se9) t (se9) t (se9) Onda de la tensión de red Onda de la te nsión de soldadura Onda de la tensión de soldadura Onda de la te nsión de red Si pensamos en el tránsito de los electrones durante el proceso de soldeo llegaremos a las siguientes conclusiones: Cuando se emplea un grupo de corriente continua, los electrones discurrirán de forma estable entre la pinza y la masa, sin que haya ninguna variación en la corriente eléctrica (fig. 11 7). Si, por el contrario, utilizamos un grupo de corriente alterna, los electrones cambiarán su movimiento de forma alternativa, pasando de la pinza a la masa y posteriormente de la masa a la pinza, según la onda sinoidal que la caracteriza (fig. 118). Debido a este movimiento, habrá momentos en los que no existirá movimiento de electrones y, por lo tanto, no habrá flujo de corriente. Se podría decir que el equipo está apagado. Fig. 117 Tránsito de los electrones Fig. 118 Tránsito de los electrones en grupos de corriente continua. en grupos de corriente alterna. ~ ----- ~ ~ ----- ~ / / PINZA "\ PI NZA "\ / / \ \ \ \ "\ ~ / "" ~ ~ / ---- ~ ---- 160 De lo que acabamos de ver deriva la polaridad de soldeo, así: Cuando se emplean grupos de corriente continua (OC) , existen dos tipos de conexiones: Podemos hacer que la corriente salga del transformador hacia la pinza, la atraviese y retorne por el cable de masa (fig. 119). Pero simplemente cambiando las clavijas, lograremos que la corriente vaya a través de la masa y retorne al transformador por la pinza (fig. 120). Fig. 119 Conexión en polaridad inversa. Fig. 120 Conexión en polaridad directa. Tenemos que tener en cuenta que los electrones se mueven del terminal negativo hacia el positivo, por ello cuando la pinza o electrodo se conecta al terminal negativo y la masa o pieza a soldar se conecta al terminal positivo, la conexión se conoce como polaridad directa. Cuando el electrodo es positivo y la pieza es negativa, la conexión se conoce como polaridad invertida o inversa. Si se emplea un transformador que proporciona "Corriente Fig. 121 Grupo de Alterna" (AC) (fig. 121), no podremos elegir la forma de corriente alterna y sus discurrir de los electrones, ya que irán cambiando conexiones alternativamente, por eso uno de los medios ciclos se conoce como ciclo de polaridad directa y el otro medio ciclo se conoce como ciclo de polaridad inversa. Para saber si un grupo es de corriente continua o alterna, solamente deberemos mirar las conexiones de la masa y la pinza. Si vemos que son intercambiables e indican un (+) y (-) estaremos frente a un grupo de corriente continua (fig. 122). Si por el contrario estos cables son fijos o el grupo indica dónde debe colocarse la masa y la pinza, se tratará de un grupo de corriente alterna (fig. 121). Fig. 122 Grupo de corriente continua y sus conexiones ~ ~ IR LIQUIDE 161 Lógicamente, sólo podremos elegir la polaridad de soldeo en los grupos de corriente continua. Recibe el nombre de pinza o portaelectrodo (fig. 123) Y tiene la misión de servir de sujeción al electrodo comunicándole la corriente eléctrica. Además este elemento sirve de agarre al soldador para proporcionar al electrodo el movimiento adecuado. Está fabricada con material aislante, evitando en todo momento el contacto eléctrico y térmico. Debido a que es un elemento esencial en el soldeo siempre se ha de encontrar en perfecto estado y ser de las dimensiones adecuadas para el tamaño de los electrodos que se van a utilizar. Fig. 123 Pinza y posiciones de amarre del electrodo. Fig. 124 Masa. Mediante ella se logrará cerrar el circuito y estabilizar el arco (fig. 124). Su buena colocación es de vital importancia, ya que evitará el soplo del arco que generaría dificultad en su control. Su colocación se realiza en la pieza o sus proximidades y debe proporcionar un agarre firme. El cable que une la masa al transformador poseerá una sección adecuada y estará perfectamente montado, al igual que en la pinza. De lo contrario se producirán calentamientos excesivos que pueden generar una interrupción de la corriente eléctrica. Principios del soldeo Fig. 125 Partes de la zona de Una vez estudiados los equipos de soldadura vamos a ver el soldadura. soldeo propiamente dicho. El proceso de soldadura eléctrica por electrodo revestido se consigue gracias a la fusión del metal base o pieza a soldar y del metal de aportación o electrodo, gracias al calor generado por un arco eléctrico que se establece entre el extremo del electrodo y el metal base. Para que se den las condiciones ideales en el proceso, la atmósfera que envuelve a la zona de soldadura deberá de estar ionizada y proteger al metal fundido contra las oxidaciones o contaminaciones que pudiese sufrir (fig. 125). Entendemos por "charco" a la zona de metal fundido por donde se va realizando la soldadura. Metal base Baño de fusión o charco de soldadura 162 Este procedimiento de soldeo es muy utilizado, debido a la portabilidad de los grupos y los buenos resultados de soldaduras que ofrece. Sin embargo, resulta un método lento y genera problemas cuando los espesores a soldar son pequeños. No obstante, es esencial en las labores de mantenimiento, ya que en muchos casos la reparación de maquinaria implicará el empleo de este método de soldadura. El electrodo Fig. 126 Partes fundamentales del electrodo. En su constitución, el electrodo se compone de recubrimiento y alma (fig. 126). Cada parte aporta unas características determinadas a la soldadura. El revestimiento o recubrimiento: Su principal misión es estabilizar el arco, ya que con las ELECTRODO Alma temperaturas que se alcanzan en la soldadura el recubrimiento se funde y genera una atmósfera ionizada que facilita la estabilidad del arco. Gracias a esta propiedad se puede usar corriente continua o alterna, aunque deberemos consultar el tipo de electrodo a utilizar para comprobar las posibilidades que ofrece. Cuando un electrodo pierde parte de su recubrimiento observaremos que al soldar el electrodo se "pega", es decir, desaparece la atmósfera ionizada por lo que el arco voltaico se interrumpe estableciéndose una continuidad en el paso de corriente. Además de estas características, debemos ser conscientes que la atmósfera que genera el recubrimiento es protectora, ya que impide la penetración de oxígeno, nitrógeno e hidrógeno, presente en el aire , al charco de soldadura. De no existir esta propiedad se generarían oxidaciones o defectos que imposibilitarían la soldadura, por las altas temperaturas de soldeo. Permite controlar la penetración , ayudando a concentrar la energía del arco. En el proceso de fusión , el recubrimiento se mezcla íntimamente con el metal de aportación y el base. En este estado se produce una adición de aleantes y un control de las propiedades químicas de la soldadura, lo que proporcionará las características del metal. Además reacciona químicamente con el óxido y las impurezas, de forma que las neutraliza evitando la oxidación , desnitrurando, desfosfatando, etc. En definitiva, se puede decir que se realiza una micrometalurgia en cada depósito de material que se lleva a cabo. En ocasiones , el recubrimiento lleva partículas metálicas que incrementan el rendimiento del electrodo y la velocidad de depósito. Una vez que ha realizado todas estas labores, debido a que su densidad es menor que la del metal fundido asciende a la superficie del cordón de soldadura, solidificando en forma de escoria y evitando una transferencia excesiva de calor que genera un enfriamiento progresivo. Propiedad beneficiosa para la unión soldada. El alma: Es la parte interna de los electrodos. A este material se le denomina metal de aportación y a medida que se real iza la soldadura se va depositando progresivamente en el cordón. El tamaño del electrodo queda identificado por dos parámetros, uno es la longitud que posee y otro el diámetro de la varilla que genera el alma (fig. 127 Y 128). Los diámetros habituales que podemos encontrar son: 1,6; 2; 2,5; 3; 3,25; 4; 5 Y 6 mm , siendo los más empleados los electrodos de 2,5; 3,25 Y 4 milímetros. En función de estos diámetros , los electrodos poseerán unas longitudes determinadas, como son: 150; 200; 250; 300; 350 Y 450 milímetros. Debido a que el recubrimiento de los electrodos es aislante, en su parte posterior existe una zona sin revestimiento , cuya misión es la de ajustarse al portaelectrodos y que la corriente eléctrica llegue convenientemente al alma. Esta zona recibe el nombre de apéndice. Si nos fijamos con detalle, a continuación del apéndice está grabada la designación del electrodo. Teóricamente se debería de consumir hasta esta zona, sin llegar a eliminar los números, de forma que en cualquier momento se podría verificar los electrodos empleados. Esta po rción de electrodo que no se consume recibe el nombre de colilla (fig. 129). 163  Fig. 127 Dimensiones que Fig. 128 Cajas de electrodos donde se designa su diámetro y longitud. identifican al electrodo. CITOFIX 2,5x350 mm '" Lot: 213751 i)!RM. 2,00 Fig. 130 Cavidad del Fig. 129 Colilla. alma respecto al recubrimiento Durante la operación de soldadura, el revestimiento se consume a una velocidad ligeramente menor que el alma. Gracias a esto se genera un orificio en la punta del electrodo (fig. 130) que facilita la concentración de la energía y el arco, favoreciendo su maniobrabilidad. Tipos de electrodos Tendremos presente que cada electrodo poseerá unas características concretas, que nos identificarán: 1. Las propiedades mecánicas del cordón que se deposite. 2. Su recubrimiento, el cual marcará la polaridad o el tipo de corriente a emplear, así como las posiciones susceptibles de soldeo. Como vemos, uno de los puntos esenciales que definen al electrodo es su recubrimiento, por lo que dependiendo de éste podemos hacer una clasificación de los tipos más empleados en el mundo laboral: Electrodos de rutilo: Son electrodos para soldaduras de aceros al carbono. La norma que los define es E-6012 (Na) y E-60l3 (K). El componente fundamental del revestimiento se obtiene de filones de minerales que contienen bióxido de titanio Ti0 2 en altos porcentajes, aproximadamente del orden del 95%. Este mineral es el rutilo, que da el nombre a los electrodos. Se podría decir que es un electrodo universal, cuyo revestimiento le proporciona una gran estabilidad al arco y un charco o baño fluido. Es aplicado para chapas de pequeño espesor, juntas irregulares, mal preparadas o con bordes que presentan una distancia excesiva. En definitiva, se utiliza convencionalmente en estructuras metálicas, calderería, etc. Proporciona una gran facilidad en su manejo, lo que facilita el soldeo. El cordón de soldadura presenta una calidad media, ya que suele poseer inclusiones. Su forma puede oscilar entre convexa, cuando se emplean electrodos E-6012 o prácticamente plana cuando se utilice E-6013. Se puede decir que el aspecto visual de la unión soldada es bueno y debido a la gran estabilidad del arco que ofrece permite soldar con grupos de corriente alterna o continua con polaridad directa. Electrodos básicos: Seguimos dentro de los electrodos para soldar aceros al carbono. La norma que los define es E-7015 (Na) y E- 7016 (K). Siendo estos últimos los más empleados. Los componentes fundamentales que caracterizan su revestimiento son el carburo cálcico y el fluoruro cálcico. Debido a que en su constitución también aparece en proporciones considerables el Ti0 2 permiten el empleo de 164 corriente alterna. Aunque se aconseja emplear grupos de corriente continua aplicando una polaridad inversa. Uno de sus inconvenientes es que tienen la propiedad de absorber humedad, que puede ocasionar defectos graves en las soldaduras. Por esto se conservarán en lugares secos, e incluso se procederá a su caldeo o calentamiento mediante hornos o estufas antes de ser empleados, con el fin de eliminar la posible humedad que tuvieran. Como referencia, se suelen calentar los electrodos a 300 D C durante tres horas y mantenerlos posteriormente a 100DC en el transcurso del proceso de soldeo. La escoria que generan es menor que la de los electrodos anteriores, de aspecto vidrioso y color oscuro, teniendo cierto parecido a la consistencia de los caramelos. Debido a su baja densidad, se coloca rápidamente en la superficie del cordón lo que mejora la calidad de la soldadura, siendo más infrecuentes las inclusiones en la unión soldada. Sin embargo, a la hora de desprenderla de la superficie del cordón, resulta más complicado que con otros electrodos. La distancia que se debe mantener entre el electrodo y la pieza a soldar es menor ya que el electrodo genera longitudes de arco cortas. Además presenta una tensión de cebado elevada, lo que dificulta su encendido y estabilización. Durante el procedimiento de soldadura el alma se retrae respecto al recubrimiento, por lo que al interrumpir el proceso debe romperse la cascarilla que presenta la punta del electrodo para poder comenzar de nuevo. Con estos electrodos se consiguen uniones de calidad y con resistencias mecánicas elevadas. Se puede afirmar que la soldadura con electrodos básicos es más compleja que con los de rutilo aunque, una vez adquiridos los conocimientos, habitualmente se suele preferir soldar con este electrodo que con otros. Su empleo está aconsejado para soldaduras de calidad , bien sea en construcciónes metálicas, depósitos sometidos a presión , etc. Electrodos celulósicos: Su aplicación también va destinada a los aceros al carbono. Se clasifican en E-6010 (Na) y E-6011 (K). El componente principal del recubrimiento es la celulosa, obtenida de la madera. Al establecerse el arco de soldadura, la celulosa se descompone en gases que aíslan y protegen de las oxidaciones. Debido a que es el gas el que protege a la soldadura, las escorias que generan son poco abundantes, desprendiéndose fácilmente. En el proceso de soldeo se generan arcos vivos que ocasionan grandes penetraciones, además de un avance rápido. Se utilizan principalmente para soldar en posición vertical descendente en tuberías, debido a las características que ofrece, como son buenas penetraciones, movimientos rápidos y poca escoria que facilita el soldeo. Normalmente se emplean en grupos de corriente continua y polaridad inversa. Electrodos ácidos: Su clasificación es E-6020. Su recubrimiento está compuesto de óxidos de hierro, aleaciones ferrosas de manganeso y silicio. Con ellos se puede soldar con grupos tanto en corriente continua como alterna. El charco que genera es muy fluido, lo que impide su aplicación en ciertas posiciones. Además los cordones que genera suelen ser deficientes. Antiguamente eran de gran aplicación , sin embargo han sido sustituidos por los electrodos de rutilo o básicos. Otros electrodos: En ocasiones nos encontraremos con la necesidad de soldar aceros inoxidables o fundiciones. Para estos trabajos se emplean electrodos específicos. Los aceros inoxidables se deben soldar con electros que contengan, entre otros aleantes, cromo y níquel en proporción variable. Se tendrá precaución con la escoria, ya que su desprendimiento es espontáneo por contracción del material. 165 En la fundición se han de tener ciertas precauciones en el soldeo, como es el calentamiento previo de la pieza a soldar y la realización de cordones cortos, a los que seguidamente se les aplica un martilleo de forma que se facilite la distensión de las piezas evitando su rotura. El enfriamiento de las piezas se realizará lentamente. Ninguna soldadura debe de enfriarse bruscamente con agua, ya que el material se contrae violentamente y se generan tensiones internas. Cuando se trata de fundición esta precaución adquiere un valor especial, ya que un enfriamiento brusco implicará la rotura de la unión soldada, pues el material es muy duro y por lo tanto frágil, lo que imposibilita la absorción de esfuerzos y genera fácilmente la sedación de la pieza. Por esto es conveniente proteger a las piezas de fundición que acaban de ser soldadas incluso de las corrientes de aire, asegurando un enfriamiento lento. Empleando un horno o tapando la pieza con arena, se asegurará un correcto enfriamiento y una buena unión soldada. En relación a los materiales especiales, como aceros inoxidables, fundición, aluminios y sus aleaciones, se utilizarán electrodos específicos. Los aceros inoxidables se sueldan en corriente continua (CC) con polaridad inversa, empleando electrodos específicos, que se diferencias por la composición metalúrgica del material a soldar (presencia del cromo (Cr) y de níquel (Ni) en porcentajes variables). Los aluminios y las aleaciones ligeras se sueldan en corriente continua (CC) con polaridad inversa. La máquina debe estar dotada de una dinámica de cebado más bien elevada para garantizar el encendido del electrodo. También debemos conocer los electrodos de gran rendimiento. Se clasifican de la siguiente manera: E- 6027(ácido), E-7014 (rutilo), E-7018 (básico), E-7024 (rutilo) y E-7028 (básico). Su propio nombre indica su cualidad, ya que son electrodos con un rendimiento gravímetro superior al 130%, es decir que el depósito de material debe ser superior al 130% del peso del alma del electrodo. Con ellos se consiguen realizar soldaduras más rápidas, lo que abarata los costes de producción. Designación de los electrodos: En cuanto a la clasificación de los electrodos debemos de conocer las dos variantes más extendidas y empleadas. Así tendremos: La designación de los electrodos que más se emplea fue elaborada por la AWS (American Welding Society), que define tres normas según el electrodo: 1. Electrodos de acero al carbono AWS-A.5.1 Su designación comienza con la letra "E", que significa electrodo. Seguidamente aparecen cuatro ó cinco dígitos, que nos aportan la siguiente información: Los dos primeros números de la designación nos indican la milésima parte de la resistencia mínima a la tracción que soporta el material aportado por el electrodo. Debido a la procedencia de la norma, las unidades en que se expresa son libras/pulgada al cuadrado (Ib/pulg \ Cuando la resistencia es muy elevada se hace necesario emplear tres números para definirla. Es en estos casos cuando la designación estará compuesta por cinco dígitos. Por ejemplo: Un electrodo que en su recubrimiento tenga la inscripción E6013, nos estará informando que la tensión mínima que soporta a tracción será de 60000 Ib/pulg 2 es decir 42,2 kp/mm. Sin embar~o cuando la designación sea E12013, la tensión 2 mínima a tracción que soportará será 120000 Ib/pulg La tercera cifra nos informa sobre las posiciones de soldadura en las que el electrodo puede trabajar y podrá ser "1" ó "2". Cuando el número que aparezca sea "1" nos indicará que el electrodo es apto para soldar en cualquier posición. Cuando sea "2" solamente podremos utilizarlo en posición plana y horizontal. El último número nos avisa sobre el tipo de corriente que se debe emplear y el revestimiento que posee, pero este número siempre ha de estudiarse conjuntamente con el anterior ya que, en algunos casos si solamente tuviésemos en cuenta el último dígito podríamos sacar conclusiones erróneas (tabla 131). 166  Tabla 131 DESIGNACION TIPO DE CORRIENTE RECUBRIMIENTO E 1 O Continua con electrodo positivo Celulósico E - - 1 1 Alterna y continua con electrodo positivo Celulósico E 1 2 Alterna y continua con electrodo negativo Rutilo E 1 3 Alterna y continua con electrodo +o - Rutilo E 1 5 Alterna y continua con electrodo positivo Básico E 1 6 Alterna y continua con electrodo positivo Básico E - 1 8 Alterna y continua con electrodo positivo Básico alto rendimiento E 2 O Alterna y continua con electrodo neQativo Alto contenido en óxido de hierro E - - 2 2 Alterna y continua con electrodo +o- Alto contenido en óxido de hierro E - - 2 4 Alterna y continua con electrodo +o- Rutilo alto rendimiento E - - 2 7 Alterna y continua con electrodo negativo Alto rendimiento con óxido de hierro E - - 2 8 Alterna y continua con electrodo positivo Básicos alto rendimiento 2. Electrodos de aceros de baja aleación AWS-A.5.5 Tabla 132 A Acero al carbono-molibdeno. La designación de los electrodos de acero de baja aleación es similar a los anteriores, pero después del cuarto dígito aparece B Acero al cromo-molibdeno. una letra (tabla 132), la cual aporta información relativa a la C Acero al níquel. composlclon qUlmlca del material que deposita el electrodo. D Acero al manganeso-molibdeno. Seguidamente aparecerá un número que informa sobre la N Acero al níquel-molibdeno. composición química del material aportado por el electrodo. G Acero de baja aleación, no incluidos en las otras clases. 3. Electrodos de aceros inoxidables AWS-A.5.4 La designación de estos electrodos comienzan , al igual que los demás, con la letra "E". Seguidamente aparecerán tres números, que definen el tipo de acero inoxidable. A continuación pueden aparecer ciertas letras, cuyo significado es el siguiente: L-Bajo contenido en carbono; ELC-Muy bajo contenido en carbono; Mo- Molibdeno; Cb-Columbio. Finalmente habrá dos números, que pueden tomar el valor de "15" ó "16". El "15" nos identifica el recubrimiento, Fig. 133 siendo de cal y la corriente a emplear, que será corriente continua con electrodo positivo. El número "16" nos informa que el recubrimiento es de rutilo y la corriente que se debe emplear es alterna o continua con electrodo positivo. Los electrodos también puede definirse según otras normativas , EN 499 E 38 2 B 1/ Hl O como la EN 499 ó la DIN 1913 (fig. 133). DIN 1913 E 51 43 B(A) 10 AWS/ASME SFA-5 , ·E7016 Posiciones básicas en la soldadura Dependiendo de los trabajos a realizar y de la disposición de las uniones adaptaremos la soldadura a la posición más conveniente. En el mundo laboral nos encontraremos con diversidad de lugares donde deberemos depositar cordones de soldadura, pero todas estas disposiciones se pueden englobar en cuatro posiciones básicas o estándar, siendo éstas las que se emplean para realizar las pruebas de aptitud a los soldadores. Las posiciones básicas son: plana, horizontal, vertical y sobrecabeza. En las siguientes imágenes se establecen las posiciones más habituales y de prueba según la ANSI/AWS A 3.0-35 167  UNIONES EN ÁNGULO INTERIOR POSICiÓN PLANA POSICiÓN HORIZONTAL POSICiÓN VERTICAL UNIONES BISELADAS POSICiÓN SOBRECABEZA POSICiÓN HORIZONTAL POSICiÓN PLANA POSICiÓN VERTICAL Además de las disposiciones mostradas, también se realizan las uniones de tuberías, que engloban desde la soldadura de un tubo colocado en posición plana al cual se le va rotando, hasta la más complicada que establece el soldeo del perímetro de una tubería anclada a 45°. Procedimientos de soldadura Para realizar una buena unión soldada cumpliremos varios requisitos indispensables, como son: La posición que adquiera el cuerpo del soldador.- Igual que los futbolistas adoptan la posición corporal más conveniente para lanzar un penalti, los soldadores deberán equilibrar su cuerpo adoptando una buena colocación previa al soldeo. Esto facilitará una correcta evolución de la unión soldada sin interrupciones innecesarias. La posición y el movimiento del electrodo.- Dependiendo de la posición que ocupe el cordón de soldadura se deberá de aplicar una inclinación y posición determinadas para el electrodo, de forma que se facilite el depósito de material y la solidificación del mismo. De igual manera, el avance y el movimiento deberán ser lo más constantes posibles. La intensidad de corriente seleccionada. - Es un parámetro de vital importancia. La elección de la intensidad adecuada determinará en gran medida la calidad de la soldadura. Este factor dependerá del tipo de electrodo, de su diámetro y de la posición de soldeo. Un soldador será capaz de diagnosticar la intensidad de corriente observando el arco de soldadura o escuchando el ruido que produce el procedimiento de soldeo, sin necesidad de ver la graduación del grupo, de forma que podrá determinar si la intensidad empleada es la adecuada o si deberá variarla. Cuando la intensidad empleada es insuficiente, el charco de soldadura no tiene bastante fluidez para permitir el ascenso de la escoria a la superficie, quedando ésta atrapada en el metal y generando 168 una soldadura deficiente. VALORES APROXIMADOS DE INTENSIDADES (Amperios Diámetro Debido a esto, hay una electrodo (mm) 1,60 2,00 2,50 3,25 4,00 5,00 6,00 intensidad mlnlma de Electrodo ácido - - - 100-150 120-190 170-270 240-380 soldeo que siempre se ha de respetar, por lo Electrodo rutilo 30-55 40-70 50-100 80-130 120-170 150-250 220-370 que cuando tenemos Electrodo que soldar espesores celulósico 20-45 30-60 40-80 70-120 100-150 140-230 200-300 delgados sería incorrecto Electrodo 50-75 60-100 70-120 110-150 140-200 190-260 250-320 disminuir excesivamente básico la intensidad, sino que se escogería un electrodo cuyo diámetro fuese pequeño y conforme a esto se establecería la intensidad adecuada. Algunos valores que nos pueden servir de referencia se muestran en la presente tabla. La limpieza de las superficies a soldar. Cuando se comience una unión, las piezas que conforman el metal base y entre las que se va a establecer una continuidad deberán estar limpias y exentas de óxido. De igual forma, cada vez que depositemos un cordón de soldadura se quitará la escoria mediante el golpeteo con una piqueta, cuya punta es aconsejable que esté ligeramente roma. Una vez realiza esta operación se frotará enérgicamente con un cepillo de alambres, de forma que las posibles impurezas o restos de escoria que pudiesen existir fuesen eliminados (fig. 134). Fig. 134 Cepillo y piqueta. Proceso de limpieza de un cordón de soldadura. Tendremos la precaución , cuando soldemos acero inoxidable, que el material de los alambres del cepillo sean también de este mismo material. De lo contrario contaminaríamos la soldadura. Estos parámetros que acabamos de ver son determinantes para realizar un buen trabajo. A medida que se expliquen los procedimientos de soldeo, conforme a la posición que ocupe la soldadura, se irán dando las puntualizaciones necesarias. Fuerza del arco de soldadura También debemos conocer los efectos y las fuerzas que genera el arco de soldadura. Cuando se establece la transferencia de electrones entre el metal base y el de aportación , aparece lo que llamamos arco de soldadura. Debido al paso de corriente, a la elevada temperatura que se produce y a la presión de los gases provenientes de recubrimiento se genera un chorro sobre el metal fundido del electrodo, expulsándolo hacia fuera, en dirección a la pieza a soldar. Este chorro ejerce una fuerza sobre el charco de soldadura, sobre el metal fundido y sobre la escoria. Por ello debemos conocer y contro lar esta fuerza en el proceso de soldadura. Encendido del arco Para comenzar la soldadura efectuaremos el "cebado" del arco. En primer lugar se verificará que la intensidad regulada en el equipo es la adecuada para el electrodo. Si fuese excesivamente pequeña el encendido del arco resultaría muy costoso o imposible. Seguidamente procederemos a rozar el extremo del electrodo con la pieza, levantándolo progresivamente hasta establecer el arco (fig. 135). Se podría comparar este movimiento con el 169 realizado para encender una cerilla. En ocasiones al ejecutar esta operación no se establece el arco, ni siquiera el "chisporreteo" previo a la estabilización. Cuando esto suceda golpearemos la punta del electrodo contra la pieza, separándolo seguidamente (fig. 136). Una vez que el proceso sea estable, mantendremos una separación entre la punta del electrodo y la pieza de aproximadamente el diámetro del alma del electrodo, aunque el soldador deberá de regular esta distancia en función del arco, de la penetración, del tipo de electrodo, etc. Fig. 136 Cebado del arco mediante golpeteo. Fig. 135 Cebado del arco mediante arrastre. Pasos a seguir: Cebado del arco , -- __ __ r...... "- I -~"./::-I_-"'..J /7 Jlfl!ll!llf/)~ \ ,1 ,, ,, 1° ,, ,, ,, 2° Aproximación 3° ,, ,, Contacto Separación ,,, ,,, ,, ,, ,, t hasta estabilizar el arco " En ocasiones, al realizar estos procedimientos puede que el electrodo se "pegue" a la pieza, es decir que no se establezca el arco. Cuando esto suceda, tranquilamente, giraremos el electrodo a la vez que se balancea, obteniendo de este modo su separación. Aplicando los métodos descritos y mediante la práctica se logrará comenzar la soldadura de forma fácil y sencilla. Apagado del arco Cuando se concluya una soldadura no se debe apagar el arco bruscamente, ya que generaríamos un cráter con la presencia de poros o grietas. Es aconsejable alargar ligeramente el arco, de forma que el cráter se rellene, para seguidamente separar el electrodo de la pieza. Uniones en los cordones Cuando se reencienda el electrodo, se Fig. 137 Forma de realizar las uniones en los cordones. verificará que su punta presenta una pequeña zona visible del alma. Si por el 1° 30 contrario hay un retraimiento del metal '~"~o~ base o aparece fundente en el extremo Continuar 1 # soldadura del electrodo habrá que eliminarlo, bien con un golpe seco del electrodo contra la pieza o descascarillándolo con los =;;>- ij-. r====s: - guantes. Este procedimiento es habitual I Cráter \. ~ ~~-- -'--- -"',,.=.,-'--- , \ , en los electrodos básicos. Iniciar en el Desplaza r I extremo I hacia el inicio Una vez verificada esta particularidad , se del cráter arrancará el electrodo por delante del cordón anteriormente depositado, para seguidamente retroceder hasta colocarse sobre el cráter del cordón donde continuaremos el movimiento habitual de soldeo (fig. 137). Estos empalmes se practicarán hasta que la continuidad del cordón sea aceptable. Posiciones de soldeo Lógicamente cada posición de soldadura implicará un procedimiento determinado de soldeo. De igual manera, en nuestro trabajo diario vamos a tener que soldar desde tubos o pletinas de pequeño espesor (1,5 ó 2 mm) a chapas de espesor considerable y con bordes preparados. Lo que implica distintas formas de proceder. 170 Posición Plana Es la posición más favorable de soldeo y la que siempre que sea posible debemos adoptar. La unión soldada se encontrará en una superficie horizontal , igual que si estuviésemos escribiendo sobre una hoja que reposa en un pupitre. Esta es una posición cómoda para el soldador, y la velocidad de depósito de material es elevada. El soldeo se realiza de una manera sencilla, sin requerirse mucha habilidad manual para desarrollarla. Todas estas ventajas tienen un razonam iento sencillo ya que en esta posición la gravedad favorece el depósito de material y facilita el soldeo. La posición plana es una situación o disposición excepcional ya que, como veremos posteriormente, en otras posiciones la gravedad dificulta la soldadu ra, lo que será compensado con la habilidad del soldador. El electrodo se colocará en la pinza formando un ángulo de 90°, además durante la soldadura poseerá un avance directo (fig. 138), esto quiere decir que el arco de soldadu ra estará enfrentado a la zona de depósito de material, con lo que se logra concentrar mayor cantidad que calor en el punto de soldadura y evitar que la escoria se introduzca en el charco de metal fundido y adelante al movimiento del electrodo. Situación que implicaría la formación de poros. La velocidad de avance no puede ser elevada, ya que resultarían cordones extremadamente finos. Este movimiento deberá practicarse hasta que la velocidad de soldeo sea la apropiada y genere cordones con la anchura idónea. Fig. 139 Colocación del electrodo Fig. 138 Avance directo e inverso. en posición plana. Posición del eleclrodo Posición del electrodo opueslaalavance acorde al avance del cordón del cordón Dirección de avance Dirección de avance del cordón de soldadura del cordón de soldadura Avance directo Avance inverso - oc 1 Para un soldador diestro podríamos decir que el movimiento de la pinza Fig. 140 Cordón de soldadura es de izquierda a derecha. Si tomamos como referencia la vertical , la donde se aprecian las "aguas". inclinación que debe adquirir el electrodo es de aproximadamente 15° en el sentido del avance (fig. 139). Si llevásemos un ángulo excesivo , es decir que el electrodo estuviese muy tumbado, se produciría un soplado del arco que generaría ciertas irregularidades en el cordón, quedando sus aguas excesivamente marcadas. Por el contrario, cuando la disposición es la adecuada resulta un cordón uniforme y con buenos acabados (fig. 140). Hasta el momento hemos hablado del movimiento de avance del electrodo, sin embargo también debemos tener en cuenta los movimientos oscilatorios a realizar. Vamos a tener varias posibilidades: Cuando se trata de unir dos chapas delgadas a tope, en cordones de recargue , o en pasadas en ángulo interior no es necesario realizar ningún movimiento lateral , simplemente mantener la distancia adecuada entre el electrodo y la pieza, además de llevar un movimiento constante de avance , serán suficientes para realizar una soldadura de calidad. Si existe cierta separación entre las piezas a unir, con la finalidad de que se realice una correcta penetración (fig. 141), o si los cordones deben de poseer cierta anchura, el movimiento lateral que debe poseer el electrodo será en forma de "C" (fig. 142) 171  Fig. 141 Chapas con bordes preparados Fig. 142 Movimiento oscilatorio del y cordón de penetración. electrodo. Piezas a unir Se para en los bordes Se pasa rápido por el centro Cord ón de penetración Este movimiento también es habitual en la soldadura de chapas con espesores considerables y bordes preparados. A continuación pondremos un ejemplo sobre la forma de soldar dos chapas que poseen espesores de 12mm y bordes preparados en "V" (fig. 143). I Fig. 143 Chapas con bordes preparados. I I Fig. 144 75" Ojo de cerradura I 1tZ que asegura la ~ penetración del '- cordón. 1 "" ~ I "- I ojo de cerradura I I / Separación de la ra íz I I I En primer lugar prepararemos los bordes, con el fin de realizar una soldadura que asegure la unión (fig. 143). Estos bordes se pueden realizar mediante un soplete o mecánicamente. Si nos fijamos en su vértice observaremos un talón , cuya finalidad es evitar el sobrecalentamiento del borde. Podremos definir tres tipos de cordones a realizar en la soldadura (fig. 145): 1) El primero recibe el nombre de cordón de "penetración". Se realizará el movimiento que se indica en la figura 142, deteniéndose en los bordes y pasando con rapidez por el centro. Ante todo, este cordón debe asegurar la fusión completa de los bordes. Por esta razón, mientras se suelda se debe observar que se genera un ojo de cerradura donde se realiza el depósito de material (fig. 144). Si esto no sucede estarE:)mos realizando una escasa penetración, y si este orificio es muy grande se corre el riesgo de penetrar excesivamente, por lo que resulta primordial elegir la intensidad adecuada. Este primer cordón sobresaldrá ligeramente por la parte posterior de las placas, lo que implicará una correcta soldadura (fig. 145). 2) El segundo cordón a realizar es conocido con el nombre de "relleno" (fig. 145). El movimiento es sim ilar al anterior. Se debe tener precaución de no tocar o fundir los bordes superiores, dejando un espacio de aproximadamente dos milímetros. 3) Finalmente aplicaremos el cordón de "peinado", que fundirá los bordes exteriores de la un ión sin produci r mordeduras. Una vez realizado se puede dar por concluida la unión (fig. 145). En cada cordón regularemos la intensidad de corriente necesaria para que el proceso de soldadura sea correcto. 172  Fig. 145 Secuencia de los cordones que configuran la unión. Co rdón de peinado y Cordón de relleno ~ Cordón de I I I I I I penetración L ~ ~J L~ ~J L ~ ~J -{ --,- -{ --,- - { --, - I I Posición Horizontal En esta posición, la gravedad influye negativamente en el depósito de material, ya que el metal fundido tenderá a descolgarse. Para evitar esta situación, además de la tensión superficial , la disposición y el movimiento del electrodo paliarán este inconveniente. El electrodo se colocará inclinado aproximadamente 150 hacia abajo y 150 en sentido del avance (fig. 146). Al igual que sucedía en la posición plana, el electrodo puede realizar simplemente un movimiento de avance o también se le puede aplicar un movimiento oscilatorio (fig. 147) con forma de "C" alargada por su parte inferior. Cuando se realice este movimiento se permanecerá más tiempo en la parte superior que en la inferior. Podríamos decir que nos debemos situar en la parte superior y nos dejamos caer, para ascender de nuevo rápidamente y repet ir el movimiento. Con ello conseguirnos que el material se funda en la zona superior y fluya hasta encontrarse con un pequeño cordón que, gracias a la forma del movimiento, habríamos depositado anteriormente, el cual retiene el material e impide que se descuelgue. Fig. 146 Posicionamiento del electrodo. Fig. 147 Movimiento del electrodo en la soldadura horizontal. Detenerse en la parte superior Movimiento rápido por el centro Para en la parte inferior permaneciendo poco tiempo Si tuviésemos que soldar las chapas anteriores Fig. 148 Secuencia del depósito de cordones. que tienen los bordes preparados, \ __.-1 \. _ procederíamos de la siguiente forma (fig. 148): \ En primer lugar depositaríamos el cordón de penetración , observando que se genera el orificio de fusión de bordes. Seguidamente realizaremos Cordones de Cordones de relleno 20 peinado dos cordones de peinado, teniendo precaución de no tocar o fundir los bordes exteriores. Finalmente iremos aplicando los cordones de peinado, superpon iéndolos hasta completar la unión. De los cordones de peinado, tanto el _ _ -, / L _ _ _ -, / L _ _ _ -, / L _ I I I primero como el último deberán de fundir los respectivos bordes exteriores, teniendo la precaución de no generar mordeduras. Cuando se aplican cordones superpuestos, es importante la colocación correcta del electrodo, ya que el ángulo cambiará conforme al cordón a depositar. En la figura 149 se muestra un ejemplo de la disposición del electrodo en los distintos cordones. 173  Fig. 149 Disposición del electrodo , -"'\1- - Este ejemplo se puede hacer extensible a otras posiciones, tales como la soldadura en ángulo interior y posición plana, ya que en ella el electrodo deberá ir adquiriendo las posiciones que marque aproximadamente la bisectriz de las superficies a unir (fig. 150). Fig. 150 Forma de posicionar el electrodo según el lugar que deba ocupar el cordón. Tercer cordón Posicionamiento primer cordón Segundo cordón Posición Vertical Fig. 151 Movimiento del primer Se puede considerar como una de las posiciones más exigentes cordón en la soldadura vertical de soldeo. En la mayoría de los casos se realizará el soldeo de ascendente. forma ascendente. El aprendizaje el dominio de esta posición es Por el centro se realiza esencial , ya que con ella se adquiere un conocimiento y una un movimiento de latigazo habilidad que se hará extensible al soldeo en otras posiciones. Por esto la podemos denominar como "la madre de la soldadura". Cuando tengamos que unir dos chapas a tope, realizaremos un Vertical movimiento en forma de "U" (fig. 151), deteniéndonos en los ascendente extremos y pasando rápidamente por el centro. Tendremos Debemos de presente que la soldadura se realiza en los extremos , fundiendo el detenernos en los material y haciéndolo fluir hacia el centro. bordes El electrodo deberá estar inclinado aproximadamente 10° hacia abajo (fig. 152), de forma que la fuerza que genera el arco compense a la gravedad e impida que se descuelgue el cordón. La regulación de la intensidad es esencial ya que sólo existe un pequeño intervalo que genera correctas soldaduras, por lo que regularemos el grupo para cada cordón. Cuando se trata de soldar una pieza con bordes preparados se requiere un cordón de penetración , uno de relleno y uno de peinado, teniendo que realizar movimientos distintos para cada uno de ellos. En el cordón de penetración se realizará el movimiento visto anteriormente (fig. 151), deteniéndose en los extremos y pasando rápidamente por el centro. Habrá que prestar atención a la formación del ojo de cerradura (fig. 153), que asegure la fusión de los bordes. En el cordón de relleno el movimiento a realizar es el indicado en la figura 154. También se deberá parar en los bordes y realizar un movimiento de latigazo entre la trayectoria de transición. El peinado se real izará con un movimiento más uniforme (fig. 155), disminuyendo ligeramente la intensidad y asegurándonos que fusiona los bordes y no produce mordeduras. 174 Fig. 152 Posicionamiento del Fig. 153 Ojo de cerradura Fig. 154 Movimiento cordón de electrodo para soldadura vertical. relleno. _ yl Por el centro se realiza un movimiento de latigazo - - - - - - - Vertical ascendente - ~ - - ~t- ,-------. Debemos de t detenernos en los I ---.::¡ Fusión de los bordes. / /' bordes ~ru Movimiento de relleno - Posición elevada o bajo cabeza Fig. 155 Movimiento cordón de peinado. Es la posición más incómoda que un soldador puede adquirir, ya que Por el centro se realiza resulta cansado permanecer en ese estado durante cierto tiempo. un movimiento de latigazo Además requiere de gran práctica. El procedimiento que se emplea en esta posición es similar al de la Vertical posición horizontal. Al igual que sucede en otras posiciones, la intensidad ascendente de corriente y el avance del electrodo es de suma importancia. Los arcos que se aconsejan son cortos, de forma que se concentre el calor y no se Debemos de t detenernos en los descuelgue el material. bordes Preparación de juntas para la soldadura Movimiento de Como estamos viendo, la preparación de las juntas es esencial en las peinado operaciones de soldeo, por lo que es importante conocer los tipos y formas más empleadas, en función de los espesores de las chapas a soldar. En la tabla 156 se muestran las más representativas. Soldadura MIG - MAG Fig. 157 Sistema de soldeo MIG-MAG. En este sistema se logra la unión soldada mediante la fusión de la pieza y un alambre que se aplica de forma continua. Tubo de Conducto del Entre ambos se establece un arco de soldadura que es la contacto gas fuente de calor. La protección del arco se logra mediante -IA-_k_t_- alambre deI gases, que son lanzados contra el charco de soldadura de Gas aportación forma simultánea al metal de aportación. Con ellos logramos protector desplazar el aire de la zona de soldadura, evitando soldadura oxidaciones perjudiciales ((ig. 157). Dependiendo de la clase de gas empleado diferenciaremos entre el proceso "MIG" (Metal Inert Gas), cuando empleamos como elemento protector un gas inerte, como el argón, el helio, etc. y el proceso "MAG" (Metal Active Gas", cuando utilizamos gases activos, como puede ser el dióxido de \ Metal base Baño de fusión carbono. O charco de soldadura Habitualmente como gases protectores se utiliza el argón y el dióxido de carbono, normalmente en combinación , para el soldeo de materiales ferreos ya que el argón por sí sólo no genera arcos lo suficientemente calientes para establecer el soldeo, inconveniente que se solventa mezclándolo con dióxido de carbono. Emplearemos argón o helio para soldar materiales no ferrosos, tales como el aluminio, magnesio, etc. A diferencia de los equipos para soldar con electrodo revestido, en los que únicamente debíamos graduar la intensidad, en estos grupos calibraremos la intensidad aportada al baño de fusión en combinación con la velocidad de aportación del alambre. Cuando estos dos parámetros estén equilibrados, la longitud del arco de soldeo permanecerá estable. 175  Fig. 156 Forma de las juntas. Junta en "V" Junta a tope El ángulo de la junta suele tener 60° -dí--~_-----111 11. Empleada para Empleada para espesores - , j El talonamientO¡I K.A - ,~ espesores entre inferiores a 6mm roscilará entre 2 y 3mm~!- (_. _ _ _ _ _- , 5 Y 12mm l a separación de las La separaclon de las chapas dependerá de chapas podrá variar su espesor, oscilando entre 1,5 Y 2,5mm entre O y lmm Junta en "X" El ángulo de la junta suele tener 60° Junta en "U" I El talonamlento -''t- ~~c~a~~5~n~e FJJ~ ¡ - I 't- Empleada para espesores entre 12 Y 20m m - , j El talonamiento roscilará entre 2 V 3mm 1 ~) 1 Empleada para espesores entre 12 y 20mm para trabajos J ~a I de mayor calidad separación de las La separación de las chapas podrá vari ar chapas podrá varrar entre 1,5 Y 2,5mm entre 1 y 3mm 1 Junta en "Doble U" Junta en "T" con borde en "V" _-"L i Eltalonamiento l~OI , Empleada para _ ,~scilará entre 2 y 3mm -t- Empleada para espesores superiores espesores entre 12 y 25mm i i a20mm La separación de las chapas podrá variar Separación entre entre 1,5 Y 2,5mm 1,5 Y 2,5~t "" -t- 1 Talón entre 3 y 6mm -- Al regular estos parámetros, es importante conocer la forma en que se transfiere el metal de aportación al cordón de soldadura, pues determinará el proceso empleado. Así cuando la corriente que se emplea en el grupo es reducida y la velocidad de aportación del hilo es pequeña, en la punta del alambre se forman gotas, las cuales van creciendo progresivamente hasta que el peso propio supera la tensión superficial que las mantiene unidas a la varilla y la gota se desprende. Si la distancia del arco es grande, la gota caerá sin formar cortocircuito, es decir que antes de tocar la pieza o metal base se habrá separado del alambre o metal de aportación (fig. 158). En este caso hablaremos de transferencia globular, pero si por el contrario, las gotas que se van formando en el extremo de la varilla de aportación tocan la pieza a soldar antes de desprenderse del alambre, se forma un cortocircuito, interrumpiéndose momentáneamente el arco hasta que la gota se separa depositándose en el charco (fig. 159). Estaremos en un proceso de soldeo en cortoci rcuito. Cuando aumentamos en los grupos la cantidad de corriente, las gotas van reduciendo su diámetro y se desprenden más rápidamente del extremo del alambre, hasta que a una determinada corriente la transferencia se materializa mediante unas finas gotas, como si estuviéramos pulverizando (fig. 160). Es en ese instante cuando estaremos empleando una transferencia "Spray". 176  Fig. 158 Transferencia Globular Alam bre d -- Progresión de la gota Fig. 160 Transferencia Spray. por la tensión Sin crear cortocIrcUito superficial Se desprende del líquido ~~asnu~~~~rP:SO la tensión superficial. Pieza - Metal base Alambre de aportación Fig. 159 Transferencia en Cortocircuito Gotas continuas y pulverizadas.. Progresión de la gota Pieza - Metal base El arco es pequeño y la gota toca la pieza sin haberse desprendido del "- Pieza· Metal base alambre de aportación. Debido a esto el arco se interrumpe Fig. 161 Grupos de soldadura: En este sistema, el equipo de soldadura está formado por: la máquina de soldar; el alambre; la pistola; el gas protector. La máquina de soldar (fig. 161): en estos procedimientos, la corriente que genera el equipo debe de ser continua con polaridad invertida. El alambre (fig. 162): el metal de aportación es suministrado por una bobina donde va arrollado el alambre. Éste es empujado por un motor de arrastre, regulable en velocidad (figs. 163 y 164). Tanto la velocidad de salida del alambre como la corriente empleada deben mantener una relación para logra un arco estable. Fig. 162 Fig. 163 Motor de arrastre Fig. 164 Motor abierto cerrado. para sustituir el hilo. 177  La pistola (fig. 165): Va provista de un gatillo, mediante el cual se gobierna la salida o interrupción del alambre. Unida a ella está una manguera que guía por su interior la varilla de aportación. Fig. 165 El gas protector (figs. 166 y 167): Se regulará mediante un caudalímetro colocado a la salida de la botella. La cantidad de gas a emplear dependerá del tipo empleado, de la posición de soldeo, de la velocidad de avance así como de las corrientes de aire, las cuales son sumamente perjudiciales para este tipo de soldadura. Habitualmente, para una mezcla de argón con dióxido de carbono en la soldadura de aceros convencionales debería ser suficiente graduar el caudalímetro en I/min con un valor diez veces superior al diámetro del alambre empleado. Por ejemplo, si empleados un alambre de 1,2 mm se podría regular el gas a 12 I/min Fig. 166 Fig. 167 El empleo de este sistema de soldeo es muy extendido en los talleres, ya que proporciona buenas soldaduras, sin requerir limpieza posterior. Además , los arcos que generan son apreciados con claridad y se obtienen velocidades de deposición de material muy elevadas. Todo esto unido a la facilidad de soldeo en todas las posiciones que implica el uso de estos sistemas lo hacen indispensable para cualquier taller. Tanto los movimientos a desarrollar con este sistema como las posiciones que debe de adquirir la varilla son similares a los vistos con el electrodo, por lo que los hacemos extensibles a este procedim iento. Soldadura por arco con alambre tubular. Este método es sim ilar al anterior, pues con él se logra una soldadura continua, sin embargo se sustituye el gas protector por un fundente que va alojado en el interior del alambre, que posee forma tubular. 178