lunes, 8 de junio de 2009

CLASIFICACION AWS – ASTM DE LOS ELECTRODOS DE ACERO AL CARBONO

Esta clasificación está formada por una serie de 4 o 5 dígitos que lleva prefijo la letra E. La E indica que se emplea en la soldadura eléctrica. Los números que van a la izquierda de los últimos dígitos, multiplicados por 1000 dan la resistencia mínima a la tensión del metal depositado; el digito situado junto al último número indica el suministro de energía, el tipo de escoria, el tipo de arco la penetración y la presencia de polvo de hierro. Algunos de estos electros son para corriente directa (Cd) y otros, para la corriente alterna (ca). Algunos electrodos de Cd son para polaridad directa













Uso de los electrodos de acero al carbón para soldadura de arco







Los electrones para soldadura de arco para soldar aceros con contenido bajo y medio de carbón llevan los números de clasificación AWS E-45110 y E-6010,E-6011, E-6012, E-6013, E-6014, E-6015, E-6016, E-6017, E-6018, E-6019, E-6020, E-6021, E-6022, E-6023, E-6024, E-6025, E-6026, E-6027 y E-7028. El electrodo E-4510 es un electrodo desnudo, los demás todos ellos de la serie E-6000, son electrodos recubiertos. Los electrodos AWS E- E-45XX son desnudos y tienen una resistencia a la tensión de 45.000lb/pulg2. Como los electrodos desnudos se usan muy raramente, nos ocuparemos principalmente de los electrodos de la serie E-60XX. Los electrodos AWS E-6010 están recubiertos con sodio con alto contenido de celulosa. Pueden usarse para soldar en todas las posiciones con corriente directa de polaridad invertida. Son adecuados en forma optima para soldadura vertical y la soldadura hacia arriba, así como para algunas aplicaciones con lamina metálica el espesor del recubrimiento se mantiene al mínimo, con objeto de facilitar la aplicación de la soldadura en las posiciones vertical y sobre cabeza, pero es suficiente para desarrollar la protección necesaria para lograr un deposito de alta calidad. Algunos recubrimientos tienen una pequeña cantidad (menos de 10% en peso de recubrimiento) de polvo de hierro, para mejorar las características del arco. El arco tiene una característica excavadora que da por resultado una penetración profunda. Esto requiere una diestra manipulación del electrodo por parte del operador, para reducir al mínimo el chisporroteo y la tendencia a la socavación.la escoria que se forma es delgada, y se elimina fácilmente. El perfil de la soldadura s de filete es más o menos convexo en los depósitos horizontales y verticales. Los cordones depositados por los electrodos muestran una ondulación más bien tosca. El electrodo E-6010 es excelente para el punteado profesional para su ductilidad y su cualidad de penetración profunda. Sus propiedades físicas son excelentes, y, cuando se le aplica correctamente, sus depósitos satisfacen las normas más exigentes de inspección. Los electrodos AWS E-6011 están recubiertos con potasio de alto contenido de celulosa. A veces se les describe como la contraparte del tipo E -6010. Las características de trabajo de los dos electrodos son bastante semejantes; pero los electrodos E-6011 pueden usarse con resultados igualmente bueno con corriente alterna o con corriente directa estos electrodos producen un potente arco excavador, que da como resultado una penetración profunda. Si bien el recubrimiento de los electrodos E-6011 es ligeramente más grueso que el de los electrodos E-6010, la escoria resultante y los perfiles de los cordones son similares. Los electrodos AWS E-6012 están recubiertos con sodio de alto contenido de titanio. Están diseñados para soldadura de uso general en todas las posiciones, ya sea con corriente alterna. Se recomiendan específicamente para las aplicaciones de soldadura horizontales y pendiente abajo. Un electrodo E-6012 tiene un arco relativamente silencioso, con penetración media, y sin chisporroteo el buen engrosamiento que produce, y al no llevar a un exceso de penetración, hacen a este electrodo excelente bajo condiciones pobres de ajuste. Como el arco es de alta estabilidad, los cordones tienen buena apariencia, y están relativamente libres de socavación. La soldadura de filete tiene generalmente perfil convexo con ondulación uniforme y tersa en la posición horizontal y vertical hacia abajo. La escoria cubre completamente el cordón y puede desprenderse con facilidad. Cuando se le usa una corriente directa debe preferirse la polaridad directa. Los electrodos AWS E-7014 tienen un recubrimiento similar al del tipo E-6012. Sin embargo, el recubrimiento de este tipo de electrodo es considerablemente más grueso, ya que contiene una cantidad sustancial de polvo de hierro (30% de peso del recubrimiento). La presencia del polvo de hierro permite usar corrientes de trabajo más altas, lo cual se traduce mejores regímenes de depósito y mejores velocidades de aplicación. El recubrimiento de mayor espesor no lo hace tan idealmente adecuado para la producción de soldadura fuera de posición en material de calibre delgado; sin embargo, se le puede utilizar adecuadamente cuando algún trabajo ocasional lo demande. Sus características de trabajo hacen que este electrodo sea particularmente adecuado para la producción de soldaduras en productos de forma irregular en los que se encuentran aplicaciones de soldadura fuera de posición.

domingo, 7 de junio de 2009





ELECTRODOS PARA SOLDADURA DE ARCO







El desarrollo de elctrodos recubiertos con fundente, capaces de producir soldadura con propiedades físicas que iguales o sobrepasen las del metal de base, ha convertido a la soldadura de arco en el proceso de soldadura más generalizado. Antes del desarrollo del electrodo recubierto, los gases atmosféricos que rodeaban la zona de soldadura de alta temperatura formaban óxidos y nutriros con el metal de la soldadura. En general, los óxidos tienen baja resistencia a la tensión, y baja ductilidad m por lo cual tienden a reducir las propiedades normales de los metales de base. Los materiales de recubrimiento de los electrodos permiten lograr en forma automática una acción de limpieza y desoxidante en el cráter fundido. Al arder el recubrimiento en el arco, libera una atmosfera gaseosa, inerte, que protege el extremo fundido del electrodo. Ala vez que protege la fosa de soldadura fundida. Esta atmosferas impide que el oxigeno y el nitrógeno perjudiciales se pongan en contacto con el área fundida de soldadura, en tanto que el residuo de recubrimiento quemado forma una escoria para cubrir el metal de soldadura depositado. Esta escoria también aislada a la soldadura del oxigeno y el nitrógeno, ya que se ha enfriado hasta una temperatura en la que ya no se forman óxidos y nitruros. Adicionalmente, la escoria hace que sea más lento el enfriamiento, con lo que se obtiene una soldadura más dúctil. Además de estos beneficios, se logran otras ventajas con los electrodos recubiertos. el recubrimiento mejora el aspecto de la soldadura ,hace más fácil el salto de arco , ayuda a mantener este, regula la profundidad de penetración , reduce el chisporroteo mejora la calidad de la soldadura a los rayos x y a veces agrega agentes de aleación al metal de la soldadura, o restaura elementos perdidos . La escoria que deja el recubrimiento no solo protege el cordón de soldadura, sino que también ayuda a darle forma. además, se ha agregado hierro pulverizado al recubrimiento de muchos de los tipos básicos de electrodos , bajo el intenso valor del arco el polvo de hierro se convierte en acero , y aporta el metal al dispositivo de soldadura . cuando se agrega en cantidades relativamente grandes aumenta apreciablemente la velocidad de aplicación de la soldadura y mejora el aspecto de esta . el recubrimiento del electrodo sirve también de aislante al alambre que constituye el núcleo del electrodo afecta la longitud del arco y al voltaje del trabajo¡, y controla la posición de aplicación de la soldadura en la que puede usarse el electrodo. La composición del recubrimiento del electrodo es extremadamente importante. La mezcla de los ingredientes adecuados es prácticamente un arte, además de equilibrar correctamente las características de desempeño previamente mencionados, el recubrimiento debe tener un punto de fusión algo más bajo que el del alambre del núcleo o el metal de base , la escoria resultante debe tener una densidad más baja, para que pueda ser expulsada con rapidez y completamente por el metal de la soldadura al enfriarse este. Cuando se ha de usar el electrodo para hacer soldadura hacia arriba o vertical la escoria que forme el recubrimiento fundido debe solidificarse rápidamente, para que ayude a sostener el metal fundido contra la fuerza de gravedad. En la mayoría de los casos, las diferencias en las características operacionales de un electrodo pueden atribuirse al recubrimiento. El alambre del núcleo proviene generalmente de la misma existencia de alambre. Para los electrodos comunes de la serie E-60XX, el alambre del núcleo es de acero al carbono SAE 1010, con un intervalo de contenido de carbono de 0.05 A 0.15%.

FACTORES QUE AFECTAN LAS PROPIEDADES DEL METAL DE SOLDADURA

Las propiedades metálicas de la soldadura dependen del análisis del depósito de esta. Como ambos son llevados a fusión y mezclados en el cráter, el análisis final está relacionado con el análisis del metal base, el metal de aporte y su mezcla.
La soldadura MIG depende del análisis del alambre del núcleo y del análisis y la acción del recubrimiento del electrodo los cuales pueden prepararse para agregar o quitar elementos en la soldadura.
Algunos electrodo depositan el metal en forma de roció y estas partículas debe calentarse a un temperatura muy elevada y junto a la acción limpiadora de la escoria den una soldadura purificada. La penetración controla la relación de mezcla de los metales de aporte y base dependiendo de la manipulación del electrodo. En la soldadura a gas, la de arco de carbón y la de arco sumergido dependen del procedimiento y la posición de la soldadura.
Usando una velocidad lenta de recorrido manteniendo la corriente del arco dirigida sobre el metal depositado se reduce la penetración. En contraste una velocidad mayor y el hecho de dirigir la corriente sobre el metal de base por delante del metal depositado, aumenta la penetración.







GASES DE PROTECCION Y GASES COMBUSTIBLES
Los gases de protección evitan que el material fundido entre en contacto con el aire y otros contaminantes, mientras que un gas combustible crea la suficiente temperatura de combustión para fundir el metal. Los gases de protección más comunes son el helio y el argón aunque pueden usarse todos los gases inertes y entre los gases combustibles más comunes encontramos el acetileno, butano, metano, propano y el hidrogeno.












GASES DE PROTECCION PARA SOLDADURA TIG


GASES DE PROTECCION PARA SOLDADURA MIG










GASES COMBUSTIBLES

Todos los gases combustibles necesitan oxigeno para el apoyo de su combustión, para lo cual se requieren 4 requisitos:
1. Tener alta temperatura de llama
2. Alto régimen de propagación
3. Contenido de calor adecuado
4. Mínima reacción química frente al metal base y al metal de aporte
El acetileno es el de mayor uso, es incoloro, más ligero que el aire y tiene un olor dulce. Es un compuesto altamente combustible que libera calor al descomponerse por su gran porcentaje de carbono, genera la llama más caliente de cualquiera de los otros gases. También puede mezclarse con el hidrogeno, alcanzando temperaturas de 3000ºC, inferior a la llama oxiacetilénica.
La llama del MAPP o metilacetileno propadieno es una de las más calientes y se usa para soldar metales que contengan magnesio.

MATERIALES CONSUMIBLES DE LA SOLDADURA

Los materiales consumibles de la soldadura son los que se van gastando al hacer los trabajos de soldadura, tales como los electrodos, las varillas de soldadura, los fundentes ,los gases combustibles y los gases de protección aplicados exteriormente

METALES DE APORTE


Es esencia, todos los metales de aporte que se estudian en este capítulo se clasifican de acuerdo con una de las especificaciones que han desarrollado conjuntamente las sociedades AWS-ASTM (american welding society american society for testing and materials) , subcomité sobre metales de aporte. Los metales de aporte y sus especificaciones correspondientes AWS-ASTM son:



Electrodos para soldadura de arco, de acero blando recubierto: A5.1



Varillas de soldadura de hierro y acero para soldar gas: A5.2



Electrodos de aluminio y aleaciones de aluminio para soldadura de arco: A5.3



Electrodos de acero al cromo y al cromo-níquel, resistentes a la corrosión y recuniertos: A5.4



Electrodos para soldadura de arco, de acero con bajo contenido de aleación, recubiertos: A5.5



Electrodos de cobre, y aleaciones de cobre para soldadura de arco: A5.6



Electrodos de cobre y aleaciones de cobre para soldar: A5.7
metal de aporte para soldadura fuerte: A5.8



Varillas de soldadura y electrodos desnudos de acero al cromo y al cromo-níquel, resistente a la corrosión: A5.9



Varillas de soldadura y elctrodos desnudos de aluminio, y aleaciones de aluminio: A5.10



Electrodos de soldadura de níquel y aleaciones de níquel, recubiertos: A5.11



Varillas de soldadura y elctrodos para recubrimientos superficiales: A5.13



Varillas desnudas de soldadura y elctrodos desnudos de níquel y aleaciones de níquel: A5.14



Varillas de soldadura y elctrodos recubiertos para soldar hierro fundido: A5.15



Varillas desnudas de soldadura y elctrodos desnudos de titanio y aleaciones de titanio: A5.16



Electrodos desnudos de acero blando, y fundentes para soladura de arco sumergido: A5.17



Electrodos de acero blando para soldadura de arco metálico con gas: A5.18



Varillas de soldadura y elctrodos desnudos de aleaciones de magnesio: A5.19



Electrodos de acero blando para soldadura de arco, con núcleo de fundente: A5.20



Varillas de soldadura y elctrodos compuestos para recubrimientos superficiales: A5.21



Mediante las especificaciones de los metales de aporte, el usuario recibe la información de que un cierto electrodo de varilla de soldadura puede producirse un metal de soldadura de propiedades mecánicas específicas. Al mismo tiempo el sistema de especificaciones clasifica a los elctrodos para las diversas posiciones de aplicaciones de la soldadura, en cuanto a su capacidad para penetrar adecuadamente en el fondo o la raíz de una junta, y en cuanto a suministro de energía (corriente alterna o directa)



ELECTRODOS DE ACEROS ALEADO



Se presenta una lista de los sufijos estándares de la AWS los que indican las adiciones específicas de los elementos de aleación. En la designación completa de un electrodo, estos últimos símbolos aparecen después del número de cuatro o cinco dígitos básicos





Especificaciones AWS-ASTM para varillas de soldadura a gas



Las varillas o alambres para soldadura a gas son varillas de acero que no tienen recubrimiento alguno. La operación de soldadura se determina solamente por la composición de las varillas y se llama de soldar que se utiliza. Se describen a continuación en forma breve las diversas clases de varillas para soldadura a gas.
Las varillas de soldadura de la clase RG65 se emplean para la soldadura oxiacetilénica de aceros al carbón y aceros de bajo contenido de aleación con resistencia comprendidas en el intervalo de 65.000 a 75.000 ib./pulg.2 se utilizan en lamina, plancha, tubos y ductos. Cuando se usa un análisis de aleaciones de metal base por alguna propiedad especifica, como la resistencia al flujo plástico o a la corrosión, el análisis del metal de aporte debe corresponder con el análisis de la aleación del metal de base. Las varillas de soldadura de la clase RG65 son de acero de bajo contenido de aleación.
Las varillas de soldadura de la clase RG60 se emplean para la soldadura oxiacetilénica de aceros al carbón comprendidos en el intervalo de resistencia de 50.000 a 65.000 ib./pulg.2 y para soldar hierro dulce. También pueden usarse para aceros de bajo contenido de aleación que caigan en este intervalo. estas son varillas de uso general para soldadura a gas , de resistencia media y buena ductilidad, que se emplean más comúnmente para la soldadura de tuberías de acero al carbono para plantas de fuerza, tuberías de proceso y en otras condiciones de servicio pesado.las varillas de soldadura de la clase RG45 son de acero simple con bajo contenido de carbono. La mayoría de las varillas de esta clase son de la siguiente con posición nominal: carbono 0.07% máximo: manganeso 0.25% máximo: fosforo y azufre, cada uno 0.04% máximo; silicio, 0.08% máximo, estas varillas son para uso general, y pueden usarse para soldar hierro dulce.


Electrodos y varillas de soldadura de acero inoxidable


Se esta fabricando una variedad de electrodos (de prefijo E) y varillas de soldadura de acero inoxidable (de prefijo R, o prefijo ER si el metal de aporte puede usarse ya sea como electrodo o como varilla de soldar) estos metales de aporte pueden producirse un metal de soldadura de composición semejante a la de la mayoría de los metales de base. Se incluye manganeso y silicio en el recubrimiento del electrodo para reducir la oxidación; se incluye titanio para promover la estabilidad del arco, para producir una escoria de fácil desprendimiento , e impedir la precipitación de carburos. La cal es un ingrediente extremadamente importante en el recubrimiento, ya que evita el agrietamiento bajo el cordón. Todo material con alto contenido de carbono es excluido, el tipo de recubrimiento de bajo hidrogeno es similar a los electrodos de soldadura de acero al carbono E 7015 y E 7016.




Metales de aporte recomendados para aceros inoxidables ausenticos al cromo-níquel





TAMAÑOS DEL ELECTRODO






MATERIALES DE APORTE PARA ALEACIONES DE ALUMINIO






El aluminio es el segundo metal en importancia. Se aplica en gran medida a las soldaduras por los procesos de arco metálico y gas y de arco (TIG). A casusa de la operatividad relativamente deficiente, y la necesidad de la completa eliminación del fundente después de aplicada la soldadura es raro encontrar varillas de aporte recubiertas para soldar aluminio.
Los tamaños normales de electrodos desnudos de soldadura de aluminio se venden en carretes, son 0.03mm, 3/64, 1/16, 3/32, 1/8, estos se obtienen de carretes que van de 1 a15lb. Las varillas desnudas de soldadura en tramos rectos y en espiras vienen en diámetros de 1/16, 3/32, 1/8, 5/32, 3/16, y 1/4 y de una longitud estándar de 36” en paquetes de 5lbs. Se obtienen otras magnitudes y tamaños de paquetes que se describen en la especificación AWS A5.10-69.
Los electrodos de aluminio recubiertos son de 14” o 18” de largo y vienen en diámetros y empaque similares a los anteriores.





METALES DE APORTE PARA ALEACIONES DE NIQUEL








Antes de soldar con aporte de aleación de níquel debe verificarse la composición del metal de base siendo ambos, tan afines como sea posible; cabe decir que el metal de aporte tendrá varios elementos adicionales que controlaran la porosidad o el agrietamiento en caliente para trabajar con este tipo de soldadura se debe utilizar una baja alimentación de calor y minimizar el pulelado u ondeado ancho.





















METALES DE APORTE DE COBRE Y ALEACIONES DE COBRE















Las especificaciones para los metales de aporte disponibles para soldar cobre y aleaciones de esta están cubiertas bajo AWS, A5.6-69 Y A5.7-69 para soldadura arco y gas.
No es recomendable utilizar varillas desnudas como electrodos, ya que el metal depositado puede contener oxido causando una pérdida de ductilidad. La mayoría de los electrodos de cobre y de aleaciones de cobre está diseñada para trabajar con DC de polaridad invertida.







METALES DE APORTE DE MAGNESIO Y ALEACIONES DE MAGNESIO






Las varillas y electrodos de magnesio se clasifican sobre la base de la química del metal de aporte. La composición de los 4 alambres de electrodos más comunes para soldadura de arco metálico con gas se presenta a continuación:








Los metales de aporte para soldar magnesio se obtienen en carretes que contienes 3/14 o 10 lbs de alambre y en varillas rectas. El electrodo enrollado se obtiene diámetros de 0.04, 3/64, 1/16, 3/32, 1/8. Las varillas rectas sin recubrir son de 36” de largo y vienen en diámetros de 1/16, 3/32, 1/8, 5/32, 3/16, y ¼. El intervalo de los espesores de metal que pueden soldarse con los diversos metales de aporte, amperajes procesos y modos de transferencia del metal que ha de usarse se verán a continuación:







METALES DE APORTE PARA TITANIO Y ALEACIONES DE TITANIO





Tienen gran afinidad por el oxigeno, nitrógeno, carbono, hidrogeno y otros contaminantes. La selección del metal de aporte correcto depende de la aplicación, el tipo de metal de base y el arrastre esperado de la impureza durante la aplicación de la soldadura.
Existen 14 metales de aporte de titanio que se clasifican de acuerdo a la especificación AWS A5.16, usándose como electrodos o como varillas. Ya que tienen gran afinidad con las impurezas se puede limpiar el metal de aporte antes de usarse utilizando una esponja de celulosa o una tela que no suelte pelusa y un disolvente sin cloro, usando guantes de plástico y no caucho, estos se obtienen en el mercado en tramos rectos en espiras sin soporte y en carretes. Se venden tramos de 36” en pesos de 5, 10.25 y 50 lbs. El alambre enrollado en carrete se obtiene en tamaños de 1 10 y 20 lbs vendiéndose diámetros estándares de pulgada. Los alambre de 1/16 y 1/8 de diámetro se venden en carretes y en espiras de de 20 y 50 lbs.





METALES DE APORTE PARA RECUBRIMIENTOS SUPERFICIALES





Se ofrecen generalmente en forma de varilla desnuda vaciada o de varilla tubular y como alambre solido o tubular recubierto y se producen en presentaciones desnuda y recubierta, la mayoría de estas cubiertas por la AWS siguiendo el patrón estándar empleado para las demás especificaciones. La letra (E) indica electrodo la letra (R) indica varilla de soldadura, las siguientes letras indican símbolos químicos, ejemplo CoCr, Cu, Zn.
Cuando los límites del contenido en porcentaje de los elementos principales de aleación del metal de aporte corresponde a dos o más intervalos definidos, se identifican por medio de las letras (A, B Y C ).
Para seleccionar la aleación correcta para recubrimientos se deben tener en cuenta los siguientes factores:
· Contacto deslizante de metal-metal, sin importar lubricación
· Contacto de rodamiento contra una superficie
· Carga intensa de choque o impacto sin deformación ni agrietamiento serio
· Abrasión
· Corrosión
· Resistencia a la deformación en caliente
· Maquinabilidad
· Ausencia de porosidad
· Facilidad de aplicación





ELECTRODOS Y FUNDENTES PARA SOLDADURA DE ARCO SUMERGIDO







Los electrodos de acero dulce y los fundentes que deben usarcé para el proceso de soldadura de arco sumergido, aparecen tabulados a continuación y se clasifican en la clase AWS A5.17. en el sistema de clasificación la letra E indica electrodo. La letra siguiente (L, M o H), indican el contenido de manganeso, los números siguientes indican el contenido de carbono y si existe un sufijo K, indica un acero a silicio matado.

METALES DE APORTE PARA SOLDADURA MIG Y TIG









La selección de un metal de aporte para el proceso de soldadura TIG depende principalmente del metal que se va a soldar. Los metales de aporte reales que se emplean para soldar con el proceso de soldadura oxiacetilénica y el proceso MIG se usan también con este proceso.