jueves, 30 de octubre de 2008
jueves, 23 de octubre de 2008
miércoles, 8 de octubre de 2008
FCAW
La soldadura por arco con núcleo de fundente (flux 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 gasde procedencia externa, y sin aplicación de presión.
El 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 alimentacióncontinua. Las notables características de operación del proceso y las propiedades de la soldadura resultante se pueden atribuir al empleo de este tipo de electrodo.
El 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 (oxigeno y nitrógeno). Una de ellas, la FCAW con autoprotección, protege el metal fundido mediante la descomposición y vaporización del núcleo de fundente en el calordel arco. El 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.
Normalmente, la soldadura por arco con núcleo de fundente es un proceso semiautomático, aunque también se emplea para soldadura automática y mecanizada.
El 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 alimentacióncontinua. Las notables características de operación del proceso y las propiedades de la soldadura resultante se pueden atribuir al empleo de este tipo de electrodo.
El 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 (oxigeno y nitrógeno). Una de ellas, la FCAW con autoprotección, protege el metal fundido mediante la descomposición y vaporización del núcleo de fundente en el calordel arco. El 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.
Normalmente, la soldadura por arco con núcleo de fundente es un proceso semiautomático, aunque también se emplea para soldadura automática y mecanizada.
HISTORIA:
Los procesos de soldadura por arco metálico con escudo de gas se han usado desde principios de la década de 1920. Experimentosrealizados 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 CO2 como protección en el proceso de arco de metal y gas aplicado a aceros al carbono. Aunque los primeros experimentos con CO2como gas protector fracasaron, finalmente Se desarrollaron técnicasque permitían su uso. La GMAW con 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 hablan 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 publicó en la Exposición de la AWS efectuada en Buffalo, 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 mm (0.035 pulg)].
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 CO2 como protección en el proceso de arco de metal y gas aplicado a aceros al carbono. Aunque los primeros experimentos con CO2como gas protector fracasaron, finalmente Se desarrollaron técnicasque permitían su uso. La GMAW con 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 hablan 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 publicó en la Exposición de la AWS efectuada en Buffalo, 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 mm (0.035 pulg)].
CARACTERISTICAS PRINCIPALES:
Los beneficios de FCAW se obtienen al combinarse tres características generales:
(1) La productividad de La soldadura de alambre continuo.
(2) Las cualidades metalúrgicas que pueden derivarse de un fundente.
(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 el método con escudo de gas, el gas protector (por lo regular dióxido de carbono o una mezcla de argón y dióxido de carbono) protege el metal fundido del oxigeno 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 oxigeno por la disociación de CO2 para formar monóxido de carbono y oxigeno. Las composiciones de los electrodos incluyen desoxidantes que se combinan con cantidades pequeñas de oxigeno en el escudo de gas.
En el método con autoprotección 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 corrientes de aire más fuertes que los electrodos con escudo de gas. Es por esto que la FCAW con autoprotección es et método preferido para trabajoen el campo como el que se muestra en la figura 5.3.
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.
En general se usan extensiones de 19 a 95 mm (0.5 a 3.75 pulg) con los electrodos autoprotegidos, dependiendo de la aplicación.
Al 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. Al mismo tiempo, la corriente de soldadura baja, con la consecuente reducción de el calordisponible 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 embotamiento deficiente. Si se mantiene la longitud (voltaje) del arco y la corriente 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 (corriente continua, electrodo negativo) (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 autoprotegidos específicamente para soldar los aceros recubiertos de cinc y aluminizados 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 mas profunda que las producidas con SMAW. El principio de extensión del electrodo no puede aplicarse al método con escudo de gas porque una extensión grande afecta adversamente la protección.
(1) La productividad de La soldadura de alambre continuo.
(2) Las cualidades metalúrgicas que pueden derivarse de un fundente.
(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 el método con escudo de gas, el gas protector (por lo regular dióxido de carbono o una mezcla de argón y dióxido de carbono) protege el metal fundido del oxigeno 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 oxigeno por la disociación de CO2 para formar monóxido de carbono y oxigeno. Las composiciones de los electrodos incluyen desoxidantes que se combinan con cantidades pequeñas de oxigeno en el escudo de gas.
En el método con autoprotección 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 corrientes de aire más fuertes que los electrodos con escudo de gas. Es por esto que la FCAW con autoprotección es et método preferido para trabajoen el campo como el que se muestra en la figura 5.3.
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.
En general se usan extensiones de 19 a 95 mm (0.5 a 3.75 pulg) con los electrodos autoprotegidos, dependiendo de la aplicación.
Al 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. Al mismo tiempo, la corriente de soldadura baja, con la consecuente reducción de el calordisponible 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 embotamiento deficiente. Si se mantiene la longitud (voltaje) del arco y la corriente 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 (corriente continua, electrodo negativo) (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 autoprotegidos específicamente para soldar los aceros recubiertos de cinc y aluminizados 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 mas profunda que las producidas con SMAW. El principio de extensión del electrodo no puede aplicarse al método con escudo de gas porque una extensión grande afecta adversamente la protección.
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. El proceso se emplea para soldar aceros al carbono y de baja aleación, aceros inoxidables y hierros colados. También sirve para soldar por puntos uniones traslapadas en láminas y placas, así como para revestimiento y deposición de superficies duras.
El 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 embotamiento de las uniones. En general, el método autoprotegido puede usarse en aplicaciones que normalmente se unen mediante soldadura por arco de metal protegido. El 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 permiten la soldadura continua y están fácilmente accesibles para la pistola y el equipo de de fabricación en general, recubrimiento, unión de metales FCAW. Las ventajas consisten en tasas de deposición elevadas, disímiles, mantenimientoy reparación.
Factores de operación altos y mayores eficiencias de deposición Las desventajas más importantes, en comparación con el (no se desechan "colillas" de electrodo). Proceso SMAW, son el mayor costo del equipo, la relativa
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 D1.1, Código de soldadura estructural – Acero. La FCAW tiene categoría de proceso precalificado en ANSI/AWS D1. 1.
Se han usado electrodos de acero inoxidable con núcleo de fundente, autoprotegidos y con escudo de gas, para trabajos de fabricaron 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. 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.
El 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 embotamiento de las uniones. En general, el método autoprotegido puede usarse en aplicaciones que normalmente se unen mediante soldadura por arco de metal protegido. El 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 permiten la soldadura continua y están fácilmente accesibles para la pistola y el equipo de de fabricación en general, recubrimiento, unión de metales FCAW. Las ventajas consisten en tasas de deposición elevadas, disímiles, mantenimientoy reparación.
Factores de operación altos y mayores eficiencias de deposición Las desventajas más importantes, en comparación con el (no se desechan "colillas" de electrodo). Proceso SMAW, son el mayor costo del equipo, la relativa
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 D1.1, Código de soldadura estructural – Acero. La FCAW tiene categoría de proceso precalificado en ANSI/AWS D1. 1.
Se han usado electrodos de acero inoxidable con núcleo de fundente, autoprotegidos y con escudo de gas, para trabajos de fabricaron 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. 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.
EQUIPO:
EQUIPO SEMIAUTOMÁTICO
El equipo básico para la soldadura por arco con núcleo de fundente autoprotegida 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. Esta fuente deberá ser capaz de trabajar en el nivel de corriente máximo requerido para la aplicación especifica. La mayor parte de las aplicaciones semiautomáticas usa menos de 500 A. El control de voltaje deberá poderse ajustar en incrementos de un voltio menos. También se usan fuentes de potencia de cc de corriente 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 mediosmecánicos 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 solo 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.
Las pistolas típicas para soldadura semiautomática. Están diseñadas de modo que se sostengan cómodamente, sean fáciles de manipular y duren largo tiempo. Las pistolas establecen un contacto interno con el electrodo a fin de conducir la corriente de soldadura. La corriente y la alimentación del electrodo se accionan con un interruptor montado en la pistola.
El equipo básico para la soldadura por arco con núcleo de fundente autoprotegida 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. Esta fuente deberá ser capaz de trabajar en el nivel de corriente máximo requerido para la aplicación especifica. La mayor parte de las aplicaciones semiautomáticas usa menos de 500 A. El control de voltaje deberá poderse ajustar en incrementos de un voltio menos. También se usan fuentes de potencia de cc de corriente 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 mediosmecánicos 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 solo 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.
Las pistolas típicas para soldadura semiautomática. Están diseñadas de modo que se sostengan cómodamente, sean fáciles de manipular y duren largo tiempo. Las pistolas establecen un contacto interno con el electrodo a fin de conducir la corriente de soldadura. La corriente 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 400 a
En algunas aplicaciones, la boquilla curva ofrece mayor flexibilidad y facilidad de manipulación del electrodo.
Algunos electrodos autoprotegidos 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 guía 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 autoprotegido, incluido el tubo gula aislado, se ilustra en seguida.
En algunas aplicaciones, la boquilla curva ofrece mayor flexibilidad y facilidad de manipulación del electrodo.
Algunos electrodos autoprotegidos 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 guía 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 autoprotegido, incluido el tubo gula aislado, se ilustra en seguida.
EQUIPO AUTOMATICO:
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 corriente 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.
Las boquillas pueden diseñarse de modo que formen un escudo lateral o concéntrico alrededor del electrodo. 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 corriente 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.
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 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.
100%. El tamaño de la fuente de potencia está determinado por la corriente 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.
Las boquillas pueden diseñarse de modo que formen un escudo lateral o concéntrico alrededor del electrodo. 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 corriente 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.
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 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.
MATERIALES:
GASES PROTECTORES
Dióxido de carbono
El dióxido de carbono (C02) 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 rocío 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 decarbono (CO) y oxigeno (0), según la ecuación química
2C02 Þ 2C0 + O2
Así pues, la atmósfera del arco contiene una buena cantidad de oxigeno que puede reaccionar con elementos del metal fundido.
La tendencia oxidante del CO2 como gas protector se ha reconocido al desarrollar electrodos con núcleo de fundente. Se agregan materiales desoxidantes al núcleo del electrodo a fin de compensar el efecto oxidante del CO2.
Además, el hierro fundido reacciona con CO2 para producir óxido de hierro y monóxido de carbono en una reacción reversible:
Fe + CO2 ↔ FeO + CO
A temperaturas de rojo vivo, parte del monóxido de carbono se disocia para dar carbono y oxigeno:
2C0 ↔ 2C +02
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 0.10%, 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 CO 2 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 incluyendo una cantidad adecuada de elementos desoxidantes en el núcleo del electrodo. El oxigeno 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.
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 CO, u oxigeno, mayor será la eficienciade transferencia de los desoxidantes contenidos en el núcleo. El 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 CO 2 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. El 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. Por esta razón, se recomienda consultar con los fabricantes de electrodos (5 2) para averiguar qué propiedades mecánicas tiene el metal de soldadura depositado con mezclas de gas protector especificas. 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% (5.3) de argón, 5% de O2, casi nunca Se usan con electrodos con núcleo de fundente porque se pierde la cubierta de escoria.
Dióxido de carbono
El dióxido de carbono (C02) 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 rocío 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 decarbono (CO) y oxigeno (0), según la ecuación química
2C02 Þ 2C0 + O2
Así pues, la atmósfera del arco contiene una buena cantidad de oxigeno que puede reaccionar con elementos del metal fundido.
La tendencia oxidante del CO2 como gas protector se ha reconocido al desarrollar electrodos con núcleo de fundente. Se agregan materiales desoxidantes al núcleo del electrodo a fin de compensar el efecto oxidante del CO2.
Además, el hierro fundido reacciona con CO2 para producir óxido de hierro y monóxido de carbono en una reacción reversible:
Fe + CO2 ↔ FeO + CO
A temperaturas de rojo vivo, parte del monóxido de carbono se disocia para dar carbono y oxigeno:
2C0 ↔ 2C +02
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 0.10%, 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 CO 2 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 incluyendo una cantidad adecuada de elementos desoxidantes en el núcleo del electrodo. El oxigeno 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.
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 CO, u oxigeno, mayor será la eficienciade transferencia de los desoxidantes contenidos en el núcleo. El 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 CO 2 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. El 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. Por esta razón, se recomienda consultar con los fabricantes de electrodos (5 2) para averiguar qué propiedades mecánicas tiene el metal de soldadura depositado con mezclas de gas protector especificas. 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% (5.3) de argón, 5% de O2, casi nunca Se usan con electrodos con núcleo de fundente porque se pierde la cubierta de escoria.
MATERIALES BASE SOLDADOS:
La mayor parte de los aceros que se puede soldar con los procesos SMAW, GMAW o SAW se sueldan fácilmente empleando el proceso FCAW. Como ejemplos se pueden mencionar los siguientes aceros:
(1) Grados de acero dulce, estructural y de recipiente de presión, como ASTM A36, A515 y A516.
(2) Grados de alta resistencia mecánica, baja aleación, como
ASTM A440, A441, A572 y A588.
(3) Aceros de aleación de alta resistencia mecánica, extinguidos y templados, como ASTM AS 14, A517 y A533.
(4) Aceros al cromo-molibdeno, como 1.25% Cr-0.5% Mo y 2.25% Cr-l% Mo.
(5) Aceros inoxidables forjados resistentes a la corrosión, como los tipos AISI 304, 309, 316,347,410,430 y 502; también aceros inoxidables colados como los tipos ACI CF3 y CF8.
(6) Aceros al níquel, como AST A203.
(7) Aceros de aleación resistentes a la abrasión, cuando Se sueldan con metal de aporte que tiene una resistencia al vencimiento menor que la del acero que se suelda.
(1) Grados de acero dulce, estructural y de recipiente de presión, como ASTM A36, A515 y A516.
(2) Grados de alta resistencia mecánica, baja aleación, como
ASTM A440, A441, A572 y A588.
(3) Aceros de aleación de alta resistencia mecánica, extinguidos y templados, como ASTM AS 14, A517 y A533.
(4) Aceros al cromo-molibdeno, como 1.25% Cr-0.5% Mo y 2.25% Cr-l% Mo.
(5) Aceros inoxidables forjados resistentes a la corrosión, como los tipos AISI 304, 309, 316,347,410,430 y 502; también aceros inoxidables colados como los tipos ACI CF3 y CF8.
(6) Aceros al níquel, como AST A203.
(7) Aceros de aleación resistentes a la abrasión, cuando Se sueldan con metal de aporte que tiene una resistencia al vencimiento menor que la del acero que se suelda.
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 varía 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. 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 oxigeno 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.
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 autoprotección) a fin de obtener un deposito de soldadura íntegro con ductilidad y tenacidad suficientes. Los desoxidantes, como el silicio y el manganeso, se combinan con oxigeno 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.
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. 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 oxigeno 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.
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 autoprotección) a fin de obtener un deposito de soldadura íntegro con ductilidad y tenacidad suficientes. Los desoxidantes, como el silicio y el manganeso, se combinan con oxigeno 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.
CLASIFICACION DE ELCTRODOS:
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 seguida.
Puede explicarse considerando una designación típica, E7OT- 1.
El prefijo "E" indica un electrodo, al igual que en otros sistemas de clasificación de electrodos. El primer número se refiere a la resistencia mínima a la tensión antes de cualquier tratamiento postsoldadura, en unidades de 10 000 psi. En el presente ejemplo, el número "7" indica que el electrodo tiene una resistencia a la tensión mínima de 72 000 psi. El segundo número indica las posiciones de soldadura para las que esta 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 "0" 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 especifico 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 vanas pasadas.
LIMITACIONES PARA GMAW
Con cualquier tipo de soldadura, hay ciertas limitaciones que restringen el uso de la soldadura por arco de metal y gas. entre ellas estan las sigientes:
- el equipo de soldadura es mas complejo
- GMAW es el mas dificil de utilizar en lugares dificil acceso porque la pistola soldadora es mas grande que un porta electrodos de electrdo manual revestido, y la pistola debe estar cerca de kla union para asegurrar que el metal de soldadura esta bien protegido
- el arco de sodadura debe protegerse contra corrientes de aire que puede dispersar el gas protector. esto limita las aplicaciones en exteriores a menos que se coloquen barreras de proteccion al rededor de la soldadura.
- los nivekes realmente altos de calor radiado y la intencidad del arco pueden hacer que los operadores se resistan a utilizar el proceso.
USOS Y VENTAJAS
Los usos del proceso, desde luego, estan regidos por sus ventajas; las mas importantes de estas son:
- el unico proceso de soldadura electrodo consumible que puede servir para soldar todos los metales y aleaciones comerciales
- GMAW no tiene la restriccion de tamaño del electrodo limitado que se presenta con la soldadura de electrodo munual revestido
- puede soldarse en cualquier posicion; algo que no es posible con la soldadura de arco sumergido
- se logran tasas de depocion bastantes mas altas que con la soldadura de electrodo manual revestido y a mayares tasas de deposicion del material de aporte
- las velocidades de soldadura son mas altas que con soldadura de electrodo manual revestido gracias a la alimentacion continua de electrodo y a las mayores tasas de depocito de material de aporte
Estas vantajas hacen al proceso ideal para aplicaciones de soldadura en alto volumen de produccion y automatizadas.
CONDICIONES OPERACIONALES
El comportamiento del arco, el tipo de transferencia del metal a través del mismo, la penetración, forma del cordón, etc., están condicionados por una serie de parámetros entre los que se destacan:
Polaridad
Afecta al tipo de transferencia, penetración, velocidad de fusión del alambre, etc. Normalmente, se trabaja con polaridad inversa (DC +).
Tensión de arco (Voltaje)
Este parámetro puede regularse a voluntad desde la maquina soldadora y resulta determinante, en el tipo de transferencia
Velocidad de alimentación del alambre
En este proceso no se regula previamente, la intensidad de corriente (amperaje), sino que ésta, por el fenómeno de autorregulación, resulta de la velocidad impuesta al alambre.
Polaridad
Afecta al tipo de transferencia, penetración, velocidad de fusión del alambre, etc. Normalmente, se trabaja con polaridad inversa (DC +).
Tensión de arco (Voltaje)
Este parámetro puede regularse a voluntad desde la maquina soldadora y resulta determinante, en el tipo de transferencia
Velocidad de alimentación del alambre
En este proceso no se regula previamente, la intensidad de corriente (amperaje), sino que ésta, por el fenómeno de autorregulación, resulta de la velocidad impuesta al alambre.
Naturaleza del metal base
Presenta una notable influencia, sobre el tipo de transferencia del metal, penetración, aspecto del cordón, proyecciones, etc.
La porosidad
Dentro de los defectos típicos a saber, se encuentra la porosidad. Esta se debe en general, a deficiente protección gaseosa (exceso y/o insuficiencia) durante la operación de soldadura. El gas tiene por misión proteger el electrodo de alambre en fase de fusión y el baño de soldadura, del acceso de aire.
Rodillos de arrastre inadecuados
Los rodillos de arrastre son elementos de la unidad de alimentación de alambre. El caso más simple del sistema es aquel que lleva un solo rodillo de arrastre y otro de apoyo presionado por un resorte regulable contra el primero.
El rodillo de arrastre presenta una ranura en la que se encaja el alambre. La ranura puede tener una sección semicircular y estar provistas de estrías, Así el arrastre es excelente, pero las estrías, muerden el alambre desprendiendo el recubrimiento de cobre como polvo metálico y viruta de acero que penetra e todos los elementos de la unidad de alimentación (devanadora, tubo guía del alambre, etc.). Por otro lado, las estrías o marcas producidas en el alambre actúan como una lima sobre las paredes internas del tubo de contacto o boquilla, acelerando el desgaste. Por esta razón se prefiere adoptar el perfil triangular (rodillo en "V").
Las distintas posibilidades de arrastre que se presentan con este tipo de perfil son:
Si el diámetro del alambre es mayor que el ancho del perfil entonces el alambre será mordido y se desprenderá cobre y viruta de acero.
Si el diámetro del alambre es igual al ancho del perfil o ligeramente inferior y la presión de rodillos no es excesiva, entonces habrá un buen arrastre.
Si el diámetro del alambre es inferior al ancho del perfil entonces no habrá arrastre, sino resbalamiento.
Si la presión en rodillos es alta, el, alambre será deformado, y se produce desprendimiento de cobre. El perfil que presentara el alambre no será circular.
Si la presión de rodillos es baja, no se producirá arrastre, sino resbalamiento.
El inconveniente del perfil triangular (rodillo en "V") es el exceso de presión que deforma el alambre.
Una solución a esto ultimo es la utilización de dos pares de rodillos para no ejercer toda la presión, sobre un mismo punto del alambre.
EQUIPOS
La fuente de energía deberá ser capaz de funcionar a elevadas intensidades y suministrar corriente continua de forma constante para que pueda fundir el alambre de aportación a medida que este fluye de forma continua.
Esta fuente de potencia requerirá alimentación monofásica (1ph) o trifásica (3ph) según sea su potencia o por lo tanto consumo.
Sistema de alimentación de alambre: La unidad de alimentación de alambre es el dispositivo que hace que el alambre pase por el tubo de contacto de la pistola para fundirse en el arco. Los equipos MIG / MAG disponen de un sistema para variar la velocidad de avance del alambre, así como de una válvula magnética para el paso del gas.
Un motor transmite la potencia a lo rodillos de arrastre de manera que estos desplazan el alambre des de la bobina a la punta de contacto de la antorcha. Los rodillos en contacto son normalmente uno plano y el otro con bisel. El bisel es en forma de V para materiales duros como acero y acero inoxidable, y en forma de U para materiales blandos como el aluminio. Es imprescindible que seleccionar el rodillo de acuerdo con el diámetro de alambre.
Antorcha: Las pistolas para el soldeo por hilo continuo tienen que permitir que el alambre se mueva a través de ellas a una velocidad predeterminada y, en segundo lugar, transmitir la corriente de soldadura al alambre y dirigir el gas de protección.
La antorcha se conecta al equipo mayoritariamente mediante EUROCONECTOR lo que facilita el cambio de la misma en caso de ser necesario. La longitud máxima recomendable para el soldeo de aceros al carbono e inoxidables es de 4m. En estos casos la sirga (conducto por donde pasa el alambre a lo largo de la antorcha) es de acero. Durante el soldeo del aluminio mediante proceso MIG, la longitud recomendable son unos 3 m siendo la sirga en este caso de material mas blando como puede ser el Teflón.
MIG MAG
Consiste en mantener un arco entre un electrodo de hilo sólido continuo y la pieza a soldar. Tanto el arco como el baño de soldadura se protegen mediante un gas que puede ser activo o inerte. El procedimiento es adecuado para unir la mayoría de materiales, disponiéndose de una amplia variedad de metales de aportación.La soldadura MIG/MAG es intrínsecamente más productiva que la soldadura MMA, donde se pierde productividad cada vez que se produce una parada para reponer el electrodo consumido. Las perdidas materiales también se producen con la soldadura MMA, cuando la parte última del electrodo es desechada. Por cada kilogramo de electrodo revestido comprado, alrededor del 65% forma parte del material depositado (el resto es desechado). La utilización de hilos sólidos e hilos tubulares han aumentado esta eficiencia hasta el 80-95%. La soldadura MIG/MAG es un proceso versátil, pudiendo depositar el metal a una gran velocidad y en todas las posiciones. El procedimiento es muy utilizado en espesores delgados y medios, en fabricaciones de acero y estructuras de aleaciones de aluminio, especialmente donde se requiere un gran porcentaje de trabajo manual. La introducción de hilos tubulares está encontrando cada vez más, su aplicación en los espesores fuertes que se dan en estructuras de acero pesadas.
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