Optimización de Procesos de Soldadura: Estándares, Electrodos y Práctica Técnica

Fundamentos de Soldadura y Materiales

Normativa y Clasificación de Electrodos

Las normativas de referencia para la clasificación de electrodos son: ANSI/AWS A5.1 y UNE-EN ISO 2560:2010.

• La última cifra en la normativa americana (AWS) indica el tipo de corriente a utilizar.
• El elemento característico de los electrodos básicos es el carbonato cálcico.
• Las longitudes de electrodo más utilizadas son 350 mm y 450 mm.
• Es fundamental secar los electrodos antes de su uso, ya que el revestimiento es higroscópico (absorbe con facilidad la humedad del aire).

Funciones del Revestimiento del Electrodo

Los elementos que componen el revestimiento cumplen varias funciones esenciales:

• Establecer y mantener el arco.
• Proteger el baño de fusión del contacto con gases atmosféricos.
• Mejorar las propiedades mecánicas del cordón de soldadura.
• Eliminar impurezas del material base.

Los diámetros de electrodo más comunes son 2,5 mm, 3,25 mm y 4 mm.

Principios Físicos del Arco Eléctrico

El gas se ioniza para que se vuelva conductor de electricidad. El gas ionizado se denomina plasma.

• En equipos de Corriente Alterna (CA), no existe la polaridad.
• En polaridad directa (electrodo negativo), el 70% del calor se concentra en el polo positivo (la masa).
• Las radiaciones emitidas por el arco eléctrico incluyen: luz ultravioleta, luz infrarroja y luz visible.

Propiedades Mecánicas Fundamentales

Resistencia

Capacidad de un material de oponerse a fuerzas externas sin romperse o deformarse permanentemente.

Elasticidad

Propiedad de un material de volver a su forma original después de deformarse.

Parámetros Eléctricos y Transformación

La Tensión se mide en Voltios (V) y la Intensidad se mide en Amperios (A).

Transformación de Corriente

• Transformación de potencia: (Tensión alta, Intensidad baja) → (Tensión baja, Intensidad alta).
• Rectificación de corriente: (CA) → (Rectificar) → (CC).

Control de Calidad y Defectología

El ICS (Inspector de Construcciones Soldadas) es el profesional encargado de la supervisión.

Para realizar soldaduras de responsabilidad, se debe utilizar preferentemente electrodo básico.

Los electrodos 7024 y 7018 son considerados electrodos de gran rendimiento.

La ZAT (Zona Afectada Térmicamente) es el área del material base cuyas propiedades han sido alteradas por el calor de la soldadura.

Definición de Norma

Una Norma es un documento que contiene especificaciones técnicas basadas en los resultados de la experiencia y el desarrollo tecnológico.

Escalas de Representación

• Ampliación: 1:5
• Reducción: 5:1
• Natural: 1:1

Clasificación de Defectos

Los defectos de soldadura se clasifican en:

• Defectos Dimensionales: Falta de simetría, desalineamiento y garganta insuficiente.
• Defectos Estructurales: Poros, falta de fusión e inclusiones de escoria.

Contaminación y Riesgos

La Contaminación Directa generada por el proceso de soldadura incluye:

• Ruido
• Gases
• Calor
• Radiación
• Partículas

Posiciones de Soldadura (UNE/AWS)

Las posiciones de soldadura más comunes, según la normativa, son:

• PA (1G): Plana
• PA (1F): Plana acanalada (o acordonada)
• PB (2F): En ángulo (Horizontal)
• PC (2G): Cornisa (Horizontal)
• PD / PE (4F / 4G): Bajo techo
• PF (3G): Vertical ascendente
• PG (3F): Vertical descendente

Ejercicio Práctico de Soldadura SMAW

Descripción de Materiales

Se dispone de 6 pletinas de acero al carbono:

• Piezas (2) (3 unidades): 180 mm de longitud, 60 mm de ancho y 8 mm de espesor.
• Piezas (1) (3 unidades): 180 mm de longitud, 30 mm de ancho y 8 mm de espesor.

Procedimiento de Soldadura 1: Unión en T (Electrodos 6013)

1. Se toma una Pieza (1) y una Pieza (2) para formar una unión en T. La Pieza (2) actúa como base y la Pieza (1) es el elemento a soldar.
2. Se suelda por ambos lados de la unión (180 mm por cada lado) utilizando un electrodo revestido 6013.
3. El primer lado se suelda en posición cornisa (PC).
4. El segundo lado se suelda en posición bajo techo (PD/PE).
5. El acabado superficial requerido para ambas soldaduras es convexo.

Procedimiento de Soldadura 2: Unión en T (Electrodo 7016)

1. Se toma otra Pieza (1) y otra Pieza (2) y se repite el proceso de unión en T.
2. Se cambia el electrodo 6013 por un electrodo 7016.
3. Se suelda por ambos lados en posición vertical ascendente (PF).
4. El acabado superficial requerido es convexo.

Procedimiento de Soldadura 3: Unión en Esquina

1. Una vez terminadas las dos piezas anteriores, se unen por un extremo de cada Pieza (2) mediante una unión en esquina.
2. Se utiliza un electrodo revestido 6013.
3. La soldadura se realiza en posición plana (PA).
4. Se aplican tres pasadas para completar la unión.