Procesos de Fabricación y soldadura

1. Soldadura al Arco
UNIVERSIDAD DE TARAPACÁ
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA

2. Soldadura de Arco Manual
• El sistema de soldadura Arco Manual o SMAW, se define
como el proceso en que se unen dos metales mediante
una fusión localizada, producida por un arco eléctrico
entre un electrodo metálico y el metal base que se
desea unir.

3. Arco Eléctrico
• Al formarse el arco eléctrico se genera un intenso calor,
que produce:
La fusión del núcleo metálico del electrodo y que
formara parte del depósito.
La descomposición del recubrimiento que formará
una atmosfera rica en CO2
, y la escoria necesarias
para la protección del metal liquido.
Durante la solidificación, la capa de escoria ocupara
la parte superior del cordón y prometerá al metal del
deposito durante el enfriamiento.

4. • El electrodo consiste en un núcleo o varilla metálica,
rodeado por una capa de revestimiento, donde el núcleo
es transferido hacia el metal base a través de una zona
eléctrica generada por la corriente de soldadura.
Electrodo

5. • El revestimiento del electrodo, determina las
características mecánicas y químicas de la unión, está
constituido por un conjunto de componentes minerales y
orgánicos que cumplen las siguientes funciones:
Producir gases protectores para evitar la
contaminación atmosférica y gases ionizantes para
dirigir y mantener el arco.
Producir escoria para proteger el metal ya depositado
hasta su solidificación.
Suministrar materiales desoxidantes, elementos de
aleación e hierro en polvo.
Propiedades del Revestimiento

6. Descripción del Proceso

7. • El equipo es relativamente simple, portátil y económico.
• La protección del metal de aporte y del charco de
soldadura está incluida en el electrodo revestido.
• No requiere del suministro externo de un gas de
protección o fundente granular.
• Es menos sensible a las corrientes de aire que los
procesos que requieren de protección con gas.
• Puede ser utilizado en áreas de acceso limitado.
• Para la mayoría de las aleaciones comerciales existe
disponibilidad de electrodos.
Ventajas

8. • El operador requiere de una mayor habilidad que en los
procesos de alambre.
• La aplicación es mas lenta que los procesos de alambre.
• Se requiere de mayor tiempo de limpieza para los
cordones.
• El electrodo revestido tiene la eficiencia mas baja.
Limitaciones

9. Clasificación AWS A5.1

10. Propiedades Mecánicas

11. Posiciones

15. Significado del ultimo numero
N° Significado
0 Alta penetración: Para soldar únicamente con C.C. en corriente invertida
(celulosa y sodio).
1 Alta penetración: Para soldar en C.A. y C.C. en polaridad invertida (celulosa y
potasio).
2 Mediana penetración: Para soldar en C.A. y C.C. Polaridad directa y polaridad
invertida (titanio y sodio).
3 Ligera penetración: Acabado terso para aplicarse con C.A.-C.C. Directa o
inversa (titanio y sodio).
4 Penetración mediana: (polvo de hierro y titanio) polaridad directa o invertida.
5 Bajo hidrogeno y sodio: Para soldar en C.C. Polaridad invertida.
6 Bajo hidrogeno y potasio: Para soldar en C.A.-C.C. Polaridad invertida.
7 Bajo hidrogeno, polvo de hierro, oxido de hierro: Para soldar con C.C. polaridad
directa.
8 Bajo hidrogeno y polvo de hierro: Para soldar con C.C Polaridad invertida o con
C.A.

16. Recubrimiento

17. Nivel de Hidrógeno

18. Equipo Básico

19. Fuente de Poder
• Transforma la corriente eléctrica de la línea de
alimentación a valores de amperaje y voltaje adecuados
para establecer y mantener el arco de soldadura.
• Se prefiere del tipo de corriente constante y la
característica más importante es la capacidad.

20. Fuente de Poder
• Los tipos más comunes son:
Transformadores.
Transformadores-rectificadores.
Motosoldadoras (Diesel ó Gasolina).
Inversores.

21. Porta Electrodo
• Transfiere la corriente eléctrica del cable al electrodo.
• Está aislado para permitir la manipulación por el
operador.
• Disponible en varias capacidades.

22. Pinza de Tierra
• Es el medio de conexión del cable de fuerza a la pieza
de trabajo.
• Están disponibles en varios tamaños y configuraciones
para diferentes aplicaciones.

23. Cables de Fuerza

24. Corriente Alterna (AC)
• El sentido del flujo de corriente cambia 120 veces por
segundo (frecuencia de 60 Hz).
• Se obtiene una penetración y una tasa de depósito
media.
• Se reduce el soplo magnético.
• El equipo es mas económico.

25. Corriente Directa (DC)
• La corriente directa fluye continuamente en un solo
sentido.
• Puede usarse con todos los tipos de electrodos
recubiertos.
• Es la mejor opción para aplicaciones a bajos amperajes.
• El Sentido y la estabilidad de arco son mejores.
• Produce menos salpicadura

26. • DCEP para alta penetración.
• DCEN para alto depósito.

27. Amperaje
• Es la variable de mayor importancia en el proceso,
determina:
La profundidad de penetración.
La tasa depósito.
El volumen del cordón.
Depende del tipo y diámetro del electrodo, posición y
diseño de la junta.

28. Tasa de Depósito

29. Velocidad de Avance
• Depende del operador y es la rapidez con la que el
charco se desplaza a lo largo de la junta.
• Al aumentar la velocidad de avance.
Se reduce el tamaño del cordón.
Se incrementa ligeramente la penetración.
• El Voltaje esta determinado por la longitud de arco
(distancia de la punta del electrodo al charco).
A mayor voltaje se obtiene un cordón mas plano y
ancho.

30. Relación Voltaje-Amperaje

31. Efectos de las Variables

32. Calidad de Soldadura
• Inclusiones de Escoria:
Velocidad de avance errática.
Oscilación demasiado amplia.
Escoria del cordón anterior.
• Porosidad:
Corriente excesiva.
Metal base sucio, aceite, grasa.
Demasiado óxido.
Alta humedad en el recubrimiento.

33. • Fusión Incompleta:
Velocidad de avance muy alta.
Mayor diámetro de electrodo del necesario.
• Socavado:
Excesivo amperaje de soldadura.
Voltaje demasiado alto.
Velocidad de oscilación alta.
• Porosidad de agujero de gusano:
Causado por humedad o azufre en el acero.
Superficie de la junta sucia.
Demasiada humedad en la junta.