Fundamentos Esenciales de Soldadura: Materiales de Aporte, Electrodos y Preparación de Juntas

Material de Aporte en Soldadura

La unión de metales mediante soldadura puede realizarse con o sin material de aporte. En algunos tipos de soldadura, es necesario un material de aporte que consiste en un material con propiedades físicas o químicas similares a las del material base. En el laboratorio de producción, los procesos que utilizan material de aporte corresponden a las soldaduras de arco eléctrico (SMAW) y MIG/MAG (GMAW). Sin embargo, el material de aporte para cada proceso es distinto.

Material de Aporte para Soldadura MIG/MAG

Para el proceso de soldadura MIG/MAG, el material de aporte es un alambre continuo desnudo (generalmente de acero) que se suministra a través de la boquilla de la pistola de soldadura.

Electrodos para Soldadura por Arco Eléctrico (SMAW)

Por otro lado, el material de aporte para la soldadura de arco eléctrico (SMAW) son los electrodos, clasificados en cinco grupos principales:

• Acero dulce
• Acero de alto carbono
• Acero de aleación especial
• Hierro fundido
• No ferrosos

La mayor parte de la soldadura por arco eléctrico se realiza con electrodos del grupo de acero dulce.

Composición y Función del Revestimiento del Electrodo

El electrodo revestido posee una capa gruesa compuesta por diversos elementos químicos como celulosa, dióxido de titanio, polvo de sílice, carbonato de calcio, entre otros. Estos ingredientes se aglutinan con silicato de sodio. Cada una de las sustancias en el revestimiento está diseñada para cumplir una función específica en el proceso de soldadura. En general, sus objetivos primarios son:

• Facilitar el establecimiento y la estabilización del arco.
• Mejorar la apariencia y penetración de la soldadura.
• Reducir las salpicaduras.
• Proteger el metal fundido contra la oxidación o la contaminación de la atmósfera circundante.

Selección e Identificación de Electrodos

Para la correcta identificación y selección de estos electrodos, es necesario considerar los siguientes aspectos clave:

• La calidad de soldadura requerida.
• La posición de soldadura.
• El diseño de la junta.
• La velocidad de soldadura.
• La composición del metal a soldar.

Para asegurar un grado de uniformidad en la fabricación y clasificación de electrodos, la Sociedad Americana de Soldadura (AWS) y la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM) han establecido requisitos específicos.

Nomenclatura de Electrodos AWS (E-XXXX)

Dentro de esta clasificación, se han asignado símbolos específicos a cada tipo de electrodo. Por ejemplo, la nomenclatura de un electrodo para soldadura por arco eléctrico (SMAW) es: E-XXXX. El prefijo 'E' identifica que el electrodo es para soldadura por arco eléctrico. Las siguientes cuatro posiciones (XXXX) corresponden a características generales del electrodo, las cuales se explicarán a continuación:

• Los primeros dos dígitos del símbolo designan la resistencia mínima a la tracción permisible del metal de soldadura depositado, expresada en miles de libras por pulgada cuadrada (psi). Ejemplo: E-60XX indica que los electrodos de la serie 60 tienen una resistencia mínima a la tracción de 60,000 psi.
• El tercer dígito del símbolo indica las posibles posiciones de soldadura. Para este propósito, se utilizan tres números (1, 2 y 3):
  • 1: Para un electrodo que puede ser utilizado en cualquier posición (plana, horizontal, vertical y sobrecabeza).
  • 2: Representa un electrodo restringido para soldadura en posiciones horizontal y/o plana.
  • 3: Representa un electrodo para uso solamente en la posición plana.
• El cuarto dígito del símbolo muestra características especiales del electrodo, como la calidad de la soldadura, el tipo de corriente (CA/CC) y la cantidad de penetración.

Biseles en Soldadura: Preparación de Juntas

Un bisel es un corte inclinado realizado en el borde de una lámina o tubo, fundamental para asegurar un proceso de soldadura óptimo. Su función es crucial, ya que permite al soldador lograr la penetración adecuada del material de aporte en la zona de unión, evitando así soldaduras deficientes.

Este biselado se realiza comúnmente con la ayuda de una pulidora o un esmeril, aplicándose tanto en ambas láminas a unir como en una sola de ellas, según el diseño de la junta.

Existen diversos tipos de biseles, que pueden presentar un ángulo determinado (comúnmente 60° entre las juntas). Sin embargo, el ángulo y la separación de cada lámina a unir suelen estar especificados en los planos de diseño o en las normas de soldadura aplicables.