Manual de practicas de soldadura

Manual de prácticas de soldadura
1
Carlos Augusto Landa Salas
UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
ELÉCTRICA
“MANUAL DE PRACTICAS DE
SOLDADURA POR ARCO ELECTRICO
MANUAL (TIG, MIG, SMAW) “
TRABAJO TEORICO PRÁCTICO
Que para obtener el título de:
INGENIERO MECÁNICO ELÉCTRICISTA
PRESENTA:
CARLOS AUGUSTO LANDA SALAS
DIRECTOR:
ING. FRANCISCO RICAÑO HERRERA
XALAPA, VER. AGOSTO
2011

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3
INTRODUCCIÓN 6
CAPITULO I: GENERALIDADES DE LA SOLDADURA 7
1.1 HISTORIA. 7
1.2 DEFINICIÓN. 9
1.3 FUNDAMENTOS.
A. SOLDADURA POR ARCO ELÉCTRICO CON
ELECTRODO REVESTIDO.
B. SOLDADURA POR ARCO ELÉCTRICO CON GAS DE
PROTECCIÓN
(TIG, MIG).
10
1.4 EL CORDÓN DE SOLDADURA.
1.4.1 DEFECTOS EN SOLDADURAS
12
CAPITULO II: EQUIPO CON QUE CUENTA EL TALLER DE LA
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA XALAPA.
21
2.1 EQUIPO BASICO PARA SOLDAR AL ARCO.
2.1.1ELECTRICIDAD.
2.1.2CALOR.
.
21
2.2 ELECTRICIDAD EN LAS MAQUINAS PARA SOLDAR
2.2.1 PROCESOS Y FUENTES DE POTENCIA.
2.2.2 MÁQUINAS DE SOLDAR CON ARCO.
2.2.3 MÁQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA
22
2.3 EQUIPOS ELÉCTRICOS DE SOLDAR.
2.3.1 ARCO MANUAL CON ELECTRODO (SMAW).
2.3.2 ARCO MANUAL CON ELECTRODO NO CONSUMIBLE Y
GAS INERTE DE PROTECCIÓN (TIG).
2.3.3 ARCO MANUAL CON ELECTRODO CONTINUO Y GAS
INERTE DE PROTECCIÓN (MIG).
24
2.3 LISTA DEL EQUIPO.
 SOLDADORA DE ARCO MI-250-CA/CD-AF.
 SOLDADORA THUNDERBOLT 225 CA.
 ARC WELDER 225 AC.
 SOLDADORA MILLERMATIC-355 CD.
 ECONO TWIN AF.
 TRAS PULS SYNERGIC 2700 MIG.
26

4
CAPITULO III RECOMENDCIONES Y ESPECIFICACIONES
(MEDIDAS DE SEGURIDAD).
34
3.1 INTRODUCCION 34
3.2 RIESGOS Y FACTORES DE RIESGO
3.2.1 RIESGOS DE ACCIDENTE
3.2.2 RIESGOS HIGIENICOS
34
3.3 PROTECCION.
3.3.1 PROTECCION DEL EQUIPO DE TRABAJO
3.3.2 PROTECCION PARA EL OPERADOR
35
3.4 TECNICAS DE SOLDADURA 38
3.5 TIPOS DE UNIONES
a) PREPARACIÓN DE UNIONES
b) UNIONES
44
3.6 RECOMENDACIONES. 48
CAPITULO IV TIPOS DE SOLDADURA POR ARCO MANUAL (TIG,
MIG, SMAW).
53
4.1 SOLDADURA TIG. 53
4.2 SOLDADURA MIG. 60
4.3 SOLDADURA SMAW. 68
CAPITULO V: MANUAL DE PRÁCTICAS DE SOLDADURA
(TIG, MIG y SMAW).
PRACTICA #1.
RECONOCIMIENTO DE EQUIPO Y MEDIDAS DE
SEGURIDAD.
PRACTICA#2.
SOLDADURA CON CORDON PLANO (UNION A
TOPE).
PRACTICA#3.
SOLDADURA EN ANGULO HORIZONTAL (UNION
TRASLAPE).
PRACTICA#4.
SOLDADURA VERTICAL (UNION A TOPE).
82

5
PRACTICA#5.
SOLDADURA HORIZONTAL (UNION A
ESCUADRA).
CONCLUSIONE 137
BIBLIOGRAFIA Y REFERENCIAS 138

6
INTRODUCCIÓN
Este es un trabajo de investigación sobre el proceso de soldadura
por arco eléctrico, contiene un poco de historia así como fundamentos
del proceso. También se agrego información sobre uniones y defectos
de soldaduras.
En él se describen los procesos de soldadura TIG, MIG y SMAW.
También contiene la explicación de cómo funciona cada proceso y sus
variantes así como el equipo necesario para realizar cada uno de ellos.
Se hizo un inventario sobre la maquinaria con que cuenta el taller de
mecánica en la facultad de ingeniería mecánica eléctrica, Xalapa.
Aquí se mencionan las posibilidades de sufrir accidentes o lesiones que
afecten al soldador y las formas de evitarlos, utilizando el equipo de
seguridad adecuado y se menciona la forma correcta de usar la
maquinaria para soldar.
Incluye un manual de prácticas de soldadura para el proceso SMAW,
soldadura por arco manual con electrodo revestido.
Se ha hecho una serie de prácticas de soldadura con el fin de poder
transmitir el conocimiento en la mayor cantidad posible que un ingeniero
mecánico eléctrico necesita hoy en día a cerca de los procesos de
soldadura.
Las prácticas están basadas en el equipo que se tiene en el taller de
mecánica en la facultad de ingeniería mecánica eléctrica de Xalapa, a si
como también se han incluido los diferentes tipos de uniones, diferentes
tipos de soldadura según sea la clasificación del cordón a utilizar.
El manual de prácticas se ha dividido en dos partes una de prácticas
resueltas y otra con prácticas para imprimir.

7
CAPITULO I
GENERALIDADES DE LA SOLDADURA
HISTORIA.
La historia de la unión de metales se remonta a varios milenios, con los
primeros ejemplos de soldadura desde la edad de bronce y la edad de hierro
en Europa y el Oriente Medio. La soldadura fue usada en la construcción del
Pilar de hierro de Delhi, en la India, erigido cerca del año 310 y pesando 5.4
toneladas métricas. La Edad Media trajo avances en la soldadura de fragua,
con la que los herreros repetidamente golpeaban y calentaban el metal hasta
que ocurría la unión. En 1540, Vannoccio Biringuccio publicó a De la
pirotechnia, que incluye descripciones de la operación de forjado. Los
artesanos del Renacimiento eran habilidosos en el proceso, y la industria
continuó creciendo durante los siglos siguientes. Sin embargo, la soldadura fue
transformada durante el el siglo XIX. En 1800, Sir Humphry Davy descubrió el
arco eléctrico, y los avances en la soldadura por arco continuaron con las
invenciones de los electrodos de metal por un ruso, Nikolai Slavyanov, y un
americano, C. L. Coffin a finales de los años 1800, incluso como la soldadura
por arco de carbón, que usaba un electrodo de carbón, ganó popularidad.
Alrededor de 1900, A. P. Strohmenger lanzó un electrodo de metal recubierto
en Gran Bretaña, que dio un arco más estable, y en 1919, la soldadura de
corriente alterna fue inventada por C. J. Holslag, pero no llegó a ser popular por
otra década.
La soldadura por resistencia también fue desarrollada durante las
décadas finales del siglo XIX, con las primeras patentes yendo a Elihu
Thomson en 1885, quien produjo posteriores avances durante los siguientes 15
años. La soldadura de termita fue inventada en 1893, y alrededor de ese
tiempo, se estableció otro proceso, la soldadura a gas. El acetileno fue
descubierto en 1836 por Edmund Davy, pero su uso en la soldadura no fue
práctico hasta cerca de 1900, cuando fue desarrollado un soplete conveniente.
Al principio, la soldadura de gas fue uno de los más populares métodos de
soldadura debido a su portabilidad y costo relativamente bajo. Sin embargo, a
medida que progresaba el siglo 20, bajó en las preferencias para las
aplicaciones industriales. En gran parte fue sustituida por la soldadura de arco,
en la medida que continuaron siendo desarrolladas las cubiertas de metal para
el electrodo (conocidas como fundente), que estabilizan el arco y blindaban el
material base de las impurezas.
La Primera Guerra Mundial causó un repunte importante en el uso de los
procesos de soldadura, con las diferentes fuerzas militares procurando
determinar cuáles de los varios procesos nuevos de soldadura serían los
mejores. Los británicos usaron primariamente la soldadura por arco, incluso
construyendo una nave, el Fulagar, con un casco enteramente soldado. Los
estadounidenses eran más vacilantes, pero comenzaron a reconocer los
beneficios de la soldadura de arco cuando el proceso les permitió reparar
rápidamente sus naves después de los ataques alemanes en el puerto de
Nueva York al principio de la guerra. También la soldadura de arco fue aplicada

8
primero a los aviones durante la guerra, pues algunos fuselajes de aeroplanos
alemanes fueron construidos usando el proceso.
Durante los años 1920, importantes avances fueron hechos en la
tecnología de la soldadura, incluyendo la introducción de la soldadura
automática en 1920, en la que el alambre del electrodo era alimentado
continuamente. El gas de protección se convirtió en un tema recibiendo mucha
atención, mientras que los científicos procuraban proteger las soldaduras
contra los efectos del oxígeno y el nitrógeno en la atmósfera. La porosidad y la
fragilidad eran los problemas primarios, y las soluciones que desarrollaron
incluyeron el uso del hidrógeno, argón, y helio como atmósferas de soldadura.
Durante la siguiente década, posteriores avances permitieron la soldadura de
metales reactivos como el aluminio y el magnesio. Esto, conjuntamente con
desarrollos en la soldadura automática, la corriente alterna, y los fundentes
alimentaron una importante extensión de la soldadura de arco durante los años
1930 y entonces durante la Segunda Guerra Mundial.
A mediados del siglo XX, fueron inventados muchos métodos nuevos de
soldadura. 1930 vio el lanzamiento de la soldadura de perno, que pronto llegó a
ser popular en la fabricación de naves y la construcción. La soldadura de arco
sumergido fue inventada el mismo año, y continúa siendo popular hoy en día.
En 1941, después de décadas de desarrollo, la soldadura de arco de gas
tungsteno fue finalmente perfeccionada, seguida en 1948 por la soldadura por
arco metálico con gas, permitiendo la soldadura rápida de materiales no
ferrosos pero requiriendo costosos gases de blindaje. La soldadura de arco
metálico blindado fue desarrollada durante los años 1950, usando un fundente
de electrodo consumible cubierto, y se convirtió rápidamente en el más popular
proceso de soldadura de arco metálico. En 1957, debutó el proceso de
soldadura por arco con núcleo fundente, en el que el electrodo de alambre auto
blindado podía ser usado con un equipo automático, resultando en velocidades
de soldadura altamente incrementadas, y ése mismo año fue inventada la
soldadura de arco de plasma. La soldadura por electro escoria fue introducida
en 1958, y fue seguida en 1961 por su prima, la soldadura por electro gas.
Otros desarrollos recientes en la soldadura incluyen en 1958 el
importante logro de la soldadura con rayo de electrones, haciendo posible la
soldadura profunda y estrecha por medio de la fuente de calor concentrada.
Siguiendo la invención del láser en 1960, la soldadura por rayo láser debutó
varias décadas más tarde, y ha demostrado ser especialmente útil en la
soldadura automatizada de alta velocidad, Sin embargo, ambos procesos
continúan siendo altamente costosos debido al alto costo del equipo necesario,
y esto ha limitado sus aplicaciones.
Tomado de [8]

9
DEFINICION:
Se llama soldadura a la unión de dos piezas metálicas de igual o
parecida
Composición, de forma que la unión quede rígida y estanca.
Esto se consigue bien por el efecto de fusión que proporciona la aportación de
Calor, bien por la aportación de otro metal de enlace o por la combinación de
ambos efectos.
El objeto principal de la unión es el de asegurar la mejor continuidad de
las piezas, continuidad que será más perfecta cuanto más uniforme sea la
transmisión del esfuerzo.
La transmisión de esfuerzos en las uniones se hace en muchas ocasiones de
modo indirecto, ya que para pasar el esfuerzo de una pieza a otra se la obliga
previamente a desviarse de su trayectoria normal. Los procesos de soldadura
son un proceso de unión permanente. Existe una gran variedad de procesos,
desde los más sencillos y manuales hasta los más complejos y automatizados.
Existen cerca de cuarenta sistemas de soldar, pero el más importante
para las estructuras metálicas es el sistema de soldadura por fusión. En las
soldaduras por fusión el calor proporcionado funde los extremos de las piezas y
al solidificar se produce la unión.
Existen diferentes tipos de soldadura por fusión, pero los más utilizados son
dos:
Soldadura autógena
La Soldadura Autógena es un tipo de soldadura por fusión conocida
también como soldadura oxi-combustible u oxiacetilénica. La soldadura
oxiacetilénica es la forma más difundida de soldadura autógena. En este tipo
de soldadura, la combustión se realiza por la mezcla de acetileno y oxígeno
que arden a la salida de una boquilla (soplete). La soldadura autógena no
requiere de aporte de material.
Soldadura por arco eléctrico, que es la que se utiliza en estructuras
metálicas. Estos procesos usan una fuente de alimentación para soldadura
para crear y mantener un arco eléctrico entre un electrodo y el material base
para derretir los metales en el punto de la soldadura. Pueden usar tanto
corriente continua (DC) como alterna (AC), y electrodos consumibles o no
consumibles. A veces, la región de la soldadura es protegida por un cierto tipo
de gas inerte o semi inerte, conocido como gas de protección, y el material de
relleno a veces es usado también.
Este segundo tipo de soldadura es en el que fijaremos nuestra atención
pues en base a él se ha realizado este trabajo.
Tomado de [8]

10
FUNDAMENTOS:
La Soldadura por Arco manual o eléctrico, es un sistema que utiliza una
fuente de calor (arco eléctrico) y un medio gaseoso generado por la combustión
del revestimiento del electrodo y en otros casos por la utilización de un gas
inerte, mediante el cual es posible la fusión del metal de aporte y la pieza,
generando con esto una unión metálica resistente a todos los esfuerzos
mecánicos.
• Para soldar efectivamente se requiere
a) Un buen control del proceso:
Regular los parámetros de la maquina soldadora, tener estabilidad en la
velocidad del desplazamiento del arco de protección, asegurar que el tipo de
soldadura es el adecuado para el tipo de material y la unión.
b) Una buena preparación de la unión y la superficie:
Se debe limpiar las piezas a unir para evitar materiales no deseados en
la soldadura que puedan provocar imperfecciones, según el tipo de unión
puede necesitar o no un bisel con un ángulo adecuado y una separación entre
piezas según sea el material.
c) Seleccionar apropiadamente el proceso y sus parámetros de operación:
Antes de seleccionar un proceso tenemos que ver el material y el tipo de
unión, una vez que hemos identificado estos entonces procedemos a
seleccionar un proceso, una vez definido el proceso procedemos a regular los
parámetros de la maquina soldadora a utilizar.
1.- Soldadura por arco eléctrico con electrodo revestido o recubierto:
La Soldadura por Arco manual o eléctrico con electrodo revestido, es un
sistema que utiliza una fuente de calor y un medio gaseoso generado por la
combustión del revestimiento del electrodo, mediante el cual es posible la
fusión del metal de aporte y la pieza.
Este tipo de arco puede llevarse a cabo mediante corriente alterna (CA)
y corriente continua también (CD). El flujo de electrones va del polo positivo al
negativo.

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[1] fig. 1 soldadura por arco con electrodo recubierto.
2.- Soldadura por arco manual con electrodo de tungsteno no consumible y
gas de protección:
El sistema TIG es un sistema de soldadura al arco con protección
gaseosa que utiliza el intenso calor del arco eléctrico, generado entre un
electrodo de tungsteno no consumible y la pieza a soldar, donde puede
utilizarse o no metal de aporte.
Se utiliza un gas de protección cuyo objetivo es desplazar el aire, para
eliminar la posibilidad de contaminación de la soldadura por él oxigeno y
nitrógeno presente en la atmósfera. Como gas protector se puede emplear
helio y argón o una mezcla de ambos.

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3.- Soldadura por arco manual con electrodo continuo y gas de protección:
El sistema MIG es un proceso de soldadura al arco, donde la fusión se
produce por calentamiento con un arco entre un electrodo de metal de aporte
continuo y la pieza, donde la protección del arco se obtiene de un gas
suministrado en forma externa, el cual protege de la contaminación atmosférica
y ayuda a estabilizar el arco. Como gas protector se puede emplear argón o
helio o una mezcla de ambos.
Tomado de [2]
EL CORDON DE SOLDADURA:
El cordón de soldadura tiene tres partes bien diferenciadas que se
denominan Partes del cordón de soldadura.
a). Zona de soldadura: Es la zona central, que está formada
fundamentalmente por el metal de aportación.
b). Zona de penetración. Es la parte de las piezas que ha sido fundida
por los electrodos. La mayor o menor profundidad de esta zona define la
penetración de la soldadura. Una soldadura de poca penetración es una
soldadura generalmente defectuosa.
c). Zona de transición. Es la más próxima a la zona de penetración.
Esta zona, aunque no ha sufrido la fusión, sí ha soportado altas temperaturas,
que la han proporcionado un tratamiento térmico con posibles consecuencias
desfavorables, provocando tensiones internas.

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Las dimensiones fundamentales que sirven para determinar un cordón de
soldadura son la garganta y la longitud.
La garganta (a): Es la altura del máximo triángulo isósceles cuyos lados iguales
están contenidos en las caras de las dos piezas a unir y es inscribible en la
sección transversal de la soldadura.
Longitud eficaz (l): Es la longitud real de la soldadura menos los cráteres
extremos. Se admite que la longitud de cada cráter es igual a la garganta.
L eficaz = l geométrica - 2 × a
En la siguiente figura se muestran los puntos antes mencionados:
DEFECTOS EN SOLDADURAS:
Como en cualquier proceso se pueden presentar defectos en las
soldaduras, como pueden ser; A) Cordones defectuosos:
La forma en que el soldador conduce el electrodo, así como el correcto
ajuste de la corriente para el diámetro empleado, son decisivos para el aspecto
y la calidad de la costura terminada.
En los catálogos de electrodos está indicado el amperaje máximo que de
ninguna manera debe excederse. Los amperajes normales son inferiores a
estos valores en aproximadamente 20%.
B) Porosidades en las soldaduras:
a) Poros en los primeros centímetros de la costura: Son frecuentemente
producidos por electrodos húmedos que debido al calentamiento del electrodo
durante la operación del soldeo, la humedad en el revestimiento se vaporiza,
produciéndose la formación de poros. Los electrodos básicos tienen tendencia
a la formación de poros iniciales, en caso de soldar con arco demasiado largo.
También pueden presentarse poros al haber contacto con un electrodo de
revestimiento básico en una base completamente fría. Es bastante fácil evitarlo.

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El soldador debe encender el electrodo aproximadamente 1 cm. detrás del
cráter final del cordón anterior, esperando hasta que adquiera buena fluidez
para avanzar sobre el cráter final y continuar el cordón. Otra alternativa
consiste en demorar un poco sobre el punto de partida, antes de iniciar el
avance del electrodo.
b) Poros al final del cordón: Se presentan, cuando se suelda el electrodo con
sobrecarga de corriente, calentándose por esta razón hasta la temperatura de
ebullición del alambre. Puede evitarse reduciendo el amperaje.
c) Poros que se presentan en forma regular sobre toda la longitud del cordón:
La causa reside generalmente en el material base. Por ejemplo, aceros con alto
contenido de azufre o fósforos no pueden soldarse libres de poros cuando se
usan electrodos con revestimiento ácido. En muchos casos el remedio es usar
electrodos básicos.
d) Nidos de poros no visibles en la superficie: Se deben, por lo general, a un
manejo incorrecto del electrodo. Por una oscilación demasiado pronunciada o
una separación excesiva entre los bordes de las planchas a soldar, el metal de
aporte se solidifica por acceso del aire e insuficiente protección de la escoria,
volviéndose poroso.
C) Fusión incompletas:
Discontinuidad bidimensional causada por la falta de unión entre los
cordones de soldadura y el metal base, o entre los cordones de la soldadura.
Es el resultado de técnica de soldadura, preparación del metal base, o diseño
de la junta inapropiados.
Entre las deficiencias que causan la fusión incompleta se destacan el
insuficiente aporte de calor de soldadura, falta de acceso a todas las
superficies de fusión, o ambas. El óxido fuertemente adherido interferirá con
una completa fusión, siempre que haya un correcto acceso a las superficies de
fusión y un adecuado aporte de calor a la soldadura.

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D) Encogimiento:
Se produce por el efecto térmico que produce el proceso de soldadura en
algunas uniones en base a la composición del material de las piezas unidas,
para evitar este efecto es necesario utilizar el amperaje óptimo y un electrodo
adecuado según sea el material.
E) Distorsión:
Debido a la soldadura implica muy localizados de calentamiento de
bordes de la junta para fundir el material, no uniforme de tensiones se crean en
el componente debido a la expansión y la contracción del material calentado.
Inicialmente, los esfuerzos de compresión se crean en el metal que rodea el
frío durante el baño de fusión se forma debido a la expansión térmica del metal
caliente (zona afectada por el calor) al lado del baño de fusión. Sin embargo,
se producen tensiones de tracción en el enfriamiento cuando la contracción del
metal de soldadura y la zona afectada por el calor inmediato es resistido por la
mayor parte del metal frío.

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F) Falta de material:
Discontinuidad cuyo tamaño, forma, orientación, ubicación o
propiedades son inadmisibles para alguna norma específica.
En particular, al realizar un ensayo no destructivo (END) se cataloga como
defecto a toda discontinuidad o grupo de discontinuidades cuyas indicaciones
no se encuentran dentro de los criterios de aceptación especificados por la
norma aplicable.
G) Ausencia de fusión:
Este es uno de los defectos internos más serios que puede haber en una
soldadura. Se produce cuando el electrodo o material de aportación fundido
cae sobre el material base sin conseguir el fundido. Puede ocurrir en
soldaduras a tope y en soldaduras en ángulo. Puede ser que la soldadura no
se realice con la intensidad de corriente adecuada, que el operario no esté
capacitado para efectuar el trabajo.

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H) Rajaduras en la soldadura:
Estas rajaduras pueden ser ocasionadas casi siempre por los siguientes
motivos:
a) Sobrepasar el límite de resistencia de la costura debido a esfuerzos en la
pieza de trabajo:
Lo que ocurre con especial frecuencia en objetos de forma complicada
fuertemente estriados y con paredes de gran espesor. Cambiando la secuencia
de soldadura o mediante cambios de construcción puede evitarse tales
defectos.
b) Inadecuada selección del electrodo:
Todos los aceros con más de 0,25% de Carbono (Resistencia algo mayor que
52Kg/mm2) pueden soldarse garantizada mente solo con electrodos básicos.
Electrodos con revestimiento ácido producen en estos materiales rajaduras.
Los aceros con más de 0,6% de carbono son soldables solo con cierta reserva,
es decir habrá que usar electrodos especiales. Igualmente se requiere gran
cuidado en el caso de piezas de fundición de acero.
c) Empleo inadecuado de electrodos con revestimiento ácido:
Por razones ya arriba mencionadas, estos tipos no deben emplearse para el
cordón de raíz en soldaduras de capas múltiples y tampoco en trabajos de
apuntalado. Igualmente, pueden ocasionar fisuración del cordón los aceros con
contenido de azufre o fósforo, como son aceros para trabajos en tornos
automáticos.
Las fisuras pueden clasificarse en:
•Fisuras en caliente: se desarrollan durante la solidificación y su propagación
es intergranular (entre granos).
• Fisuras en frío: se desarrollan luego de la solidificación, son asociadas
comúnmente con fragilización por hidrógeno. Se propagan entre y a través de
los granos (inter y transgranular).

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Penetración incompleta
Ocurren en el metal base y en el metal de aporte, cuando las tensiones
localizadas exceden la resistencia última del material. La mayor parte de las
normas utilizadas consideran que las fisuras son, independientemente de su
longitud, defectos y por lo tanto una vez detectadas deben removerse,
eliminarse.

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Condiciones mínimas para realizar un adecuado control de soldadura:
Para hacer un correcto seguimiento de la obra lo básico que debe saberse,
además de las normas aplicables, es lo siguiente:
1) Deben estar indicados en planos constructivos los tipos de soldadura, con la
simbología correspondiente: soldaduras a tope (en cañerías y recipientes serán
de penetración total), dimensiones de los catetos en las soldaduras filete
(continuas o intermitentes, y en este último caso el largo y separación de los
cordones).

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2) Debe solicitarse o reunirse la siguiente documentación: procedimientos de
soldaduras calificados a utilizar, soldadores calificados, tipos de controles
(inspección visual y demás).
Debe exigirse a la empresa ejecutora del trabajo que se haga responsable de
la calidad del mismo, mediante el cumplimiento de lo indicado por las normas
exigidas.
Absolutamente todas la normas establecen que el fabricante es el responsable
del fiel cumplimiento de las especificaciones, y debe contar con personal
competente y maquinaria apta para tal fin.
Pero es fundamental que al fabricante se le indique claramente qué normas
deben aplicarse, sin ambigüedades, pues buena parte del éxito de una obra
radicará en las adecuadas especificaciones técnicas.
Tomado de [2 y 9]

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CAPITULO II
EQUIPO CON QUE CUENTA EL TALLER DE MECANICA DE LA
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA XALAPA
EQUIPO BÁSICO PARA SOLDAR AL ARCO.
Electricidad a partir del magnetismo y magnetismo a partir de la electricidad es
el principio con el cual funcionan las máquinas eléctricas. Estos experimentos,
junto con el perfeccionamiento de los electrodos, llevaron a la introducción de
los muchos procesos para soldadura con arco que conocemos en la actualidad.
En cualquier proceso para soldadura con arco, el intenso calor requerido para
fundir el metal base se produce con un arco eléctrico. Un soldador experto
debe tener conocimientos de electricidad para su propia seguridad y a fin de
comprender el funcionamiento del equipo para soldar con arco. Aunque la
soldadura con arco no es más peligrosa que otros procesos de soldadura, se
deben observar algunas precauciones debido a los elevados amperajes que se
utilizan y a la radiación que se desprende del arco, entre otras cosas.
Electricidad:
A la electricidad sólo la conocemos por sus efectos. Es una fuerza invisible de
atracción que produce una carga eléctrica. Si se provee una trayectoria entre
objetos cargados que se atraen entre sí, se tendrá corriente eléctrica.
Esta corriente en realidad es un flujo de electrones desde el objeto que tiene
más de éstos hacia el que tiene menos, o sea, desde la terminal o extremo
negativo de un conductor hacia la terminal positiva del mismo. Cuando los
electrones de una corriente se mueven siempre en la misma dirección
producen corriente continua (llamada a veces corriente directa). Cuando los
electrones invierten su dirección a intervalos periódicos producen corriente
alterna.
Calor:
Se ha descrito que la corriente eléctrica es un flujo de electrones y que el
número de electrones que fluyen durante un minuto o un segundo se llama
amperaje y la tensión que mueve a los electrones se llama voltaje.
Un generador o un alternador son el medio para poner en movimiento los
electrones. Una corriente eléctrica no sólo produce un campo magnético sino
también calor; éste se produce por la resistencia que hay al paso de la
corriente y es la combinación que se utiliza en la soldadura.
En ella, este calor se produce cuando el soldador forma el arco, ya sea al tocar
el metal con el electrodo o al superponer una corriente de arranque en él.
Cuando se establece la separación entre el electrodo y la pieza de trabajo, se

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produce resistencia y se genera calor. La rapidez de la generación de calor
depende de la resistencia y de la cantidad de corriente que pase por el
electrodo.
ELECTRICIDAD EN LAS MÁQUINAS PARA SOLDAR
En la soldadura, la relación entre el voltaje (tensión) y el amperaje (cantidad de
corriente) es de máxima importancia.
En la soldadura con arco se deben tener en cuenta dos voltajes:
·
· voltaje en circuito abierto (VCA).
·
· voltaje de arco (AV).

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El VCA es el voltaje que hay entre las terminales de la máquina cuando no se
está soldando y es alrededor de 70 V a 80 V. El VA es el voltaje entre el
electrodo y el metal base durante la soldadura y es de 15 V a 40 V.
Cuando se forma el arco y se inicia la soldadura, el VCA se reduce hasta el
valor del VA, o sea de 80 a 40 V. Al mismo tiempo, aumenta el voltaje de arco.
Después, conforme se alarga el arco, el VA sube todavía más y se reduce el
amperaje. Cuando se acorta el arco, se reduce el VA y aumenta el amperaje.
Procesos y fuentes de potencia:
Para estos procesos utilizar estos tipos de fuente de potencia:
SMAW: CC, CA o CC
MIG: VC, CC
TIG: CC, CA o CC
Máquinas de soldar con arco:
Para lograr buenas soldaduras con electricidad, se necesita una máquina que
controle la intensidad de la electricidad, aumente o disminuya la potencia según
se requiera y que sea segura para manejarla. Hay tres tipos principales de
máquina utilizadas en la soldadura con arco:
1. Máquina de CA (corriente alterna).
2. Maquina de CC (corriente continua).
3. Máquina de CA, CC (una combinación de las dos).
Máquinas de corriente alterna:
Las máquinas de corriente alterna (CA) se llaman transformadores.
Transforman la corriente de la línea de alimentación (que es de alto voltaje y de
bajo amperaje) en una corriente útil, pero segura para soldar (que es de bajo
voltaje y alto amperaje). Esto se efectúa dentro de la máquina con un sistema
de un devanado.

24
EQUIPOS ELÉCTRICOS DE SOLDAR
Están formadas por el circuito de alimentación y el equipo propiamente dicho.
Sirven para reducir la tensión de red (220 o 380 V) a la tensión de cebado
(entre 40 y 100 V) y de soldeo menor de 35 V, permitiendo regular la intensidad
de la corriente de soldadura, asegurando el paso de la tensión de cebado a la
de soldeo de forma rápida y automática.
El circuito de alimentación está compuesto por un cable y clavija de conexión a
la red y funcionando a la tensión de 220/380 V según los casos e intensidad
variable.
En función del tipo de corriente del circuito de soldeo el equipo consta de
partes diferentes.
En equipos de corriente alterna, transformador y convertidor de frecuencia; en
equipos de corriente continua, rectificador (de lámparas o seco) y convertidor
(conmutatrices o grupos eléctricos).
Los equipos eléctricos de soldar más importantes son los convertidores de
corriente alterna-continua y corriente continua-continua, los transformadores de
corriente alterna-corriente alterna, los rectificadores y los transformadores
convertidores de frecuencia. Además de tales elementos existen los cables de
pinza y masa, el porta electrodos y la pinza-masa, a una tensión de 40 a 100 V,
que constituyen el circuito de soldeo.
Elementos auxiliares:
Tomado de [4]

25
 Arco manual con electrodo (SMAW).
Los principales son los electrodos, la pinza porta electrodos, la pinza de masa y
los útiles. El electrodo es una varilla con un alma de carbón, hierro o metal de
base para soldeo y de un revestimiento que lo rodea. Forma uno de los polos
del arco que engendra el calor de fusión y que en el caso de ser metálico
suministra asimismo el material de aporte.
La pinza porta electrodos sirve para fijar el electrodo al cable de conducción de
la corriente de soldeo.
La pinza de masa se utiliza para sujetar el cable de masa a la pieza a soldar
facilitando un buen contacto entre ambos. Entre los útiles, además de los
martillos, tenazas, escoplos, etc. el soldador utiliza cepillos de alambre de
acero para limpieza de superficies y martillos de punta para romper la cubierta
de las escorias o residuos.
 Arco manual con electrodo no consumible y gas inerte de protección
(TIG).
El elemento principal es el electrodo de tungsteno, la antorcha, la boquilla porta
electrodo, el gas inerte (Argón o helio), material de aporte, pinzas de masa.
La boquilla se usa para detener el electrodo de tungsteno y para dispersar el
gas inerte, La pinza de masa se utiliza para sujetar el cable de masa a la pieza
a soldar facilitando un buen contacto entre ambos.
 Arco manual con electrodo continuo y gas inerte de protección (MIG).
El principal es el electrodo continuo, el porta electrodo, el gas inerte (Argón o
helio), material de aporte, pinzas de masa.
En este caso el porta electrodo suministra el material de aporte y al mismo
tiempo dispersa el gas inerte de protección, La pinza de masa se utiliza para
sujetar el cable de masa a la pieza a soldar facilitando un buen contacto entre
ambos.
A continuación tenemos las maquinas soldadoras con que cuenta el taller de
mecánica de la facultad de ingeniería mecánica eléctrica de Xalapa Veracruz.
Las maquinas están a disposición de cualquier alumno que tenga deseo de
realizar prácticas de cualquier tipo de soldadura y para apoyar en algún trabajo
que necesiten realizar.

26
INVENTARIO:
SOLDADORA DE ARCO MI-250-CA/CD-AF
Miller de México.
Piezas: 1
Características:
Dimensiones
Alto: 534 mm (21")
Ancho: 483 mm (19")
Largo: 705 mm (27-3/4")
Peso
Neto: 136 Kg. (300 Lbs.)
Emb: 138 Kg. (305 Lbs.)
Alimentación: 220 V / 84 Amps. Una fase 60 Hertz.
Max. V. C. A.: 75 Volts CA 64 Volts CD
Salida nominal: 250Amp. 30 Volts. CA/CD de carga 30% ciclo de trabajo.
Gama de corriente:
- Rango bajo 25 a 150 amps. CA
-Rango alto 50 a 275 amps. CA
-Rango alto 45 a 250 amps. CD
-Rango bajo 25 a 150 amps. CD
Salida continua: 135Amp. 25 Volts. CA/CD 100% ciclo de trabajo.
Aplicaciones:
•Para soldar electrodo revestido (SMAW) de corriente alterna y directa (CA y
CD).
•Diámetros: 3/32" (2.3mm) a 3/16" (4.8 mm).
Tipos: todos los disponibles en catálogo.

27
•Soldadura TIG (GTAW) con CD en aceros inoxidables, aleados, aleaciones de
níquel y cobre etc., con arranque por contacto.
•Soldadura TIG (GTAW) con CA/CD, con unidad de alta frecuencia (opcional) al
exterior o interior de la máquina, para soldadura de aluminio y arranque por
A.F., sin contacto.
•Corte y biselado con electrodo de carbón.
Usos:
Debido al hecho de tener a su salida corriente alterna y directa, nos permite
usar una mayor variedad de tipos de electrodos, lo que las hace muy
recomendables para talleres de herrería, mantenimiento a edificios, escuelas,
granjas, fabricación de anuncios, muebles para jardinería, equipo médico y de
la industria farmacéutica, con aditamentos como unidad de A.F. o alimentador
sensible al voltaje para soldadura GMAW. Se convierten en unidades muy
versátiles en mantenimiento.
Ventajas:
Versatilidad y flexibilidad, en donde se requiere realizar soldaduras en diversos
espesores y tipos de materiales como en mantenimiento, producción, etc.
SOLDADORA THUNDERBOLT 225 CA
Miller de México.
Piezas: 2
Características:
Dimensiones
Alto: 534 mm (21")
Ancho: 323 mm (12-3/4")
Largo: 445 mm (17-1/2")
Peso
Neto: 47 kg. ( 104 Lbs)
Emb: 65 Kg. (134 Lbs.)
Alimentación:127 V / 39 Amps. Una fase 60 Hertz.
Max. V. C. A.: 80 Volts CA

28
Salida nominal: 100Amp. 25 Volts. CA de carga 20% ciclo de trabajo.
Gama de corriente:
Rango bajo 30 a 110 amps. CA
Rango alto 30 a 250 amps. CA
Salida continua: 100Amp. 25 Volts. CA 100% ciclo de trabajo.
Control mecánico.
Trabajo manual.
Aplicaciones:
•Para soldar electrodo revestido (SMAW) de corriente alterna (CA).
•Diámetros: 3/32" (2.3mm) a 3/16" (4.8 mm).
Usos:
Debido al hecho de tener a su salida corriente alterna, las hace muy
granjas.
Ventajas:
Versatilidad y flexibilidad, en donde se requiere realizar soldaduras en diversos
espesores y tipos de materiales como en mantenimiento, producción, etc.
ARC WELDER 225 AC
LINCOLN
Piezas: 1
Características:
Dimensiones:
Alto: 410 mm (20")

29
Ancho: 343 mm (14")
Largo: 342 mm (13-1/2")
Peso:
Peso Neto: 38 Kg.
Salida Nominal:
170 A.
25 Voltios.
20% Ciclo de Trabajo.
Rango de Salida (A): CA: 40 – 225.
Descripción:
La AC-225C es una fuente de poder de soldadura de varilla revestida con
control de salida continua. Esta produce un arco de soldadura extremadamente
suave, a cualquier programación de amperaje, para casi cualquier aplicación de
soldadura.
Aplicaciones:
La AC-225C puede utilizarse para diversos materiales, incluyendo aceros
inoxidables, al carbón y de baja aleación, desde una hoja de metal calibre 16
hasta una placa de espesor medio.
Usos:
Las aplicaciones de soldadura incluyen reparaciones de mantenimiento,
fabricación o modificación de equipo, herramientas y accesorios de
construcción o para reconstruir partes dañadas.
SOLDADORA MILLERMATIC-355 CD
Miller de México
Piezas: 1
Características:

30
Dimensiones:
Alto: 534 mm (21")
Ancho: 441 mm (18")
Largo: 705 mm (27-3/4")
Peso:
Peso Neto: 64Kg.
Alimentación: 127/220 V; 43.3/25 A; 60 Hz
Rango de Salida (A): CD: 30 – 220.
Max. V. CD: 33 Volts CD
Salida Nominal:
150 A.
26 V.
Descripción:
Sistema de detección automático de la pistola el compresor simplemente
oprime el gatillo de pistola MIG o de empuje-arrastre y el sistema
automáticamente llama el ultimo procedimiento usando en cada caso (voltaje
de arco, velocidad de alimentación de alambre y los tiempos ajustados).
Ventilador sobre demanda- Sistema de enfriamiento que solo opera cuando es
necesario reduciendo el consumo de energía.
Aplicaciones:
Se utiliza para soldar MIG con electrodo continuo de (0.8mm y 0.9 mm de
espesor).
Usos:
Capacidad de 150 A 26 VCD. Para soldar en un solo paso materiales de calibre
22 hasta 10 ideales para fabricación metálica, mantenimiento y reparación,
granjas y ranchos.
ECONO TWIN AF
Miller de México
Piezas: 1
Características:

31
Dimensiones:
Alto: 55.8 mm (22")
Ancho: 30.48 mm (12")
Largo: mm (35")
Peso:
Peso Neto: Kg.
Alimentación: 220/440V; 60/80 A; 60 Hz
Rango de Salida:
Bajo CA: 10 – 85. Para TIG; CD: 10-80 para SMAW
Alto CA: 30-150. ; CD: 20-150
Max. V. CA: 80 Volts CA, ; CD: 75 Volts CD.
Salida Nominal:
150 A.
26 V.
Aplicaciones:
•Para soldar electrodo revestido (SMAW) de corriente alterna y directa (CA y
CD).
•Diámetros: 3/32" (2.3mm) a 3/16" (4.8 mm).
Tipos: todos los disponibles en catálogo.
•Soldadura TIG (GTAW) con CD en aceros inoxidables, aleados, aleaciones de
níquel y cobre etc., con arranque por contacto.
•Soldadura TIG (GTAW) con CA/CD, con unidad de alta frecuencia (opcional) al
exterior o interior de la máquina, para soldadura de aluminio y arranque por
A.F., sin contacto.
•Corte y biselado con electrodo de carbón.
Usos:

32
Debido al hecho de tener a su salida corriente alterna y directa, nos permite
usar una mayor variedad de tipos de electrodos, lo que las hace muy
granjas, fabricación de anuncios, muebles para jardinería, equipo médico y de
la industria farmacéutica, con aditamentos como unidad de A.F. o alimentador
sensible al voltaje para soldadura GMAW. Se convierten en unidades muy
versátiles en mantenimiento.
TRAS PULS SYNERGIC 2700 MIG
Piezas: 1
Características:Dimensiones:
Alto: 480 mm (18, 3/4")
Ancho: 290 mm (11,1/2")
Largo: 625 mm (25,5/8")
Peso:
Peso Neto: 27Kg.
Alimentación: 220/440 V; 60/80A; 60 Hz
Rango de Salida:
CD; 3-270 A CD.
Max. V, CD: 50 Volts CD.
Salida Nominal:
270 A.
14.2/27.5 V.
Modo sinérgico:
56 programas de soldadura para TIG, MIG y SMAW.
Pantalla digital:
Corriente de soldadura
Tensión de soldadura
Longitud de arco

33
Avance de hilo, de velocidad
Espesor de la chapa, una medida
Velocidad de soldadura
Numero de trabajo
Función de retención de temperatura
Arco indicador
Aplicaciones:
Se utiliza para los procesos TIG, MIG y SMAW. Puede soldar todos los
electrodos existentes en los catálogos.
Usos:
Por ser una maquina que solo pesa 27 Kg es ideal para realizar trabajos de
campo reparación de maquinaria, en la industria farmacéutica, talleres de
herrería y en el mantenimiento de fábricas y edificios.
Tomado [5, 10,11]

34
CAPITULO III
RECOMENDCIONES Y ESPECIFICACIONES.
Introducción
Dentro del campo de la soldadura industrial, la soldadura eléctrica
manual al arco con electrodo revestido es la más utilizada. Para ello se
emplean máquinas eléctricas de soldadura que básicamente consisten en
transformadores que permiten modificar la corriente de la red de distribución,
en una corriente tanto alterna como continua de tensión más baja, ajustando la
intensidad necesaria según las características del trabajo a efectuar.
Los trabajos con este tipo de soldadura conllevan una serie de riesgos
entre los que destacan los relacionados con el uso de la corriente eléctrica, los
contactos eléctricos directos e indirectos; además existen otros que también se
relacionan en este trabajo, cuyo objetivo es dar a conocer las características
técnicas básicas de la soldadura eléctrica, los riesgos y sus factores de riesgo y
los sistemas de prevención y protección. Además se dan normas de seguridad
para la organización segura del puesto de trabajo, los equipos de protección
individual y el mantenimiento e inspección del material.
Al realizar este tipo de trabajos hay que tener en cuenta que las
radiaciones que se generan en el arco eléctrico (luminosas, ultravioletas e
infrarrojas) puede producir daños irreversibles en la retina si se fija la vista
directamente sobre el punto de soldadura, además de quemaduras en la piel.
RIESGOS Y FACTORES DE RIESGO
Riesgos de accidente:
Los principales riesgos de accidente son los derivados del empleo de la
corriente eléctrica, las quemaduras y el incendio y explosión.
El contacto eléctrico directo puede producirse en el circuito de alimentación por
deficiencias de aislamiento en los cables flexibles o las conexiones a la red o a
la máquina y en el circuito de soldadura cuando está en vacío (tensión superior
a 50 V).
El contacto eléctrico indirecto puede producirse con la carcasa de la máquina
por algún defecto de tensión.
Las proyecciones en ojos y las quemaduras pueden tener lugar por
proyecciones de partículas debidas al propio arco eléctrico y las piezas que se
están soldando o al realizar operaciones de descascarillado.La explosión e
incendio puede originarse por trabajar en ambientes inflamables o en el interior

35
de recipientes que hayan contenido líquidos inflamables o bien al soldar
recipientes que hayan contenido productos inflamables.
Riesgos higiénicos:
Básicamente son tres: las exposiciones a radiaciones ultravioleta y luminosas,
la exposición a humos y gases y la intoxicación por fosgeno.
Las exposiciones a radiaciones ultravioleta y luminosas son producidas por el
arco eléctrico.
La inhalación de humos y gases tóxicos producidos por el arco eléctrico es muy
variable en función del tipo de revestimiento del electrodo o gas protector y de
los materiales base y de aporte y puede consistir en exposición a humos
(óxidos de hierro, cromo, manganeso, cobre, etc.) y gases (óxidos de carbono
o de nitrógeno).
Finalmente, puede ocurrir intoxicación por fosgeno cuando se efectúan trabajos
de soldadura en las proximidades de cubas de desengrase con productos
clorados o sobre piezas húmedas con dichos productos.
PROTECCION:
Protección del equipo de trabajo:
La máquina de soldar puede protegerse mediante dos sistemas, uno
electromecánico (fig.1 Sistema de protección electromecánica) que consiste en
introducir una resistencia en el primario del transformador de soldadura
(resistencia de absorción) para limitar la tensión en el secundario cuando está
en vacío y otro electrónico (fig. 2 Sistema de protección electrónica) que se
basa en limitar la tensión de vacío del secundario del transformador
introduciendo un TRIAC en el circuito primario del grupo de soldadura. En
ambos casos se consigue una tensión de vacío del grupo de 24 V, considerada
tensión de seguridad.

36
Fig.3.2: Sistema de protección electrónica
Circuito de acometida:
Los cables de alimentación deben ser de la sección adecuada para no dar
lugar a sobrecalentamientos. Su aislamiento será suficiente para una tensión
nominal > 1000 V. Los bornes de conexión de la máquina y la clavija de
enchufe deben estar aislados.
Carcasa
La carcasa debe conectarse a una toma de tierra asociada a un interruptor
diferencial que corte la corriente de alimentación en caso de que se produzca
una corriente de defecto.
Protección para el operador
Para la protección ocular existen pantallas con cristales especiales,
denominados cristales inactínicos, que presentan diferentes niveles de
retención de las radiaciones nocivas en función del amperaje utilizado, siendo
de este modo totalmente segura la actividad.
Se clasifican por sombra, siendo los más utilizados los de numero 11 y 12 (120
A), se tintan de tono verde o azul y están clasificados según diferentes normas.

37
Existen caretas automáticas en las que al empezar a soldar automáticamente
se activa la protección y cuando se deja se soldar se quita la protección ocular.
Para la protección de la piel existen aditamentos especialmente diseñados para
realizar este trabajo como son, guantes, mangas, peto, botas, polainas,
capucha, careta, ropa resistente al calor como pueden ser pantalones y
camisas especiales o el muy conocido over all.
Cada una de estas protecciones se utilizan según sean necesarias
adecuándose al tipo de
trabajo de soldadura a realizarse y a la posición de esta.
Fig.3.3 guantes, careta, mangas, overa ll y peto.
Los guantes, mangas, peto, capucha y polainas pueden ser de carnaza y de
mezclilla, las botas deben ser de gamuza y con una suela de hule resistente al
desgaste y a quemarse a si como debe tener una gran resistencia a la
conducción eléctrica para evitar descargas.
El over all puede ser de gabardina o mezclilla puesto que estos tipos de tela
son muy resistentes al trabajo duro así como son cómodas para realizar
movimientos libremente.
La careta es fabricada con fibra de vidrio o plástico y lleva un aditamento para
fijarse a la cabeza del trabajador y facilitar las actividades de soldadura. Cuenta
con una ventana que contiene un cristal obscuro, también puede ser
electrónica, que al detectar la luz se obscurece para proteger la retina.

38
Para la protección física interna como es sistema respiratorio existen mascaras
de gas, ventiladores y extractores de humo a si como un tiempo especificado
por normas para realizar trabajos de soldadura.
Se deben utilizar mamparas de separación de puestos de trabajo para proteger
al resto de operarios. El material debe estar hecho de un material opaco o
translúcido robusto.
La parte inferior debe estar al menos a 50 cm del suelo para facilitar la
ventilación. Se debería señalizar con las palabras: PELIGRO ZONA DE
SOLDADURA, para advertir al resto de los trabajadores.
Martillos y cepillos de alambre para escoria:
Aunque el martillo para quitar rebabas y el cepillo de alambre no son equipo de
seguridad, son parte esencial del equipo del soldador. Todas las soldaduras se
deben picar con el martillo y limpiar con el cepillo de alambre al terminarlas.
[9] Fig.3.4 mampara de protección
TÉCNICAS DE SOLDADURA
Definición:
En ingeniería, procedimiento por el cual dos o más piezas de metal se unen por
aplicación de calor, presión, o una combinación de ambos, con o sin al aporte
de otro metal, llamado metal de aportación, cuya temperatura de fusión es
inferior a la de las piezas que han de soldarse.
Clasificación según proceso:

39
La mayor parte de procesos de soldadura se pueden separar en dos
categorías: soldadura por presión, que se realiza sin la aportación de otro
material mediante la aplicación de la presión suficiente y normalmente ayudada
con calor, y soldadura por fusión, realizada mediante la aplicación de calor a
las superficies, que se funden en la zona de contacto, con o sin aportación de
otro metal.
Tipos de soldadura:
En cuanto a la utilización de metal de aportación se distingue entre soldadura
ordinaria y soldadura autógena. Esta última se realiza sin añadir ningún
material.
La soldadura ordinaria o de aleación se lleva a cabo añadiendo un metal de
aportación que se funde y adhiere a las piezas base, por lo que realmente
éstas no participan por fusión en la soldadura. Se distingue también entre
soldadura blanda y soldadura dura, según sea la temperatura de fusión del
metal de aportación empleado; la soldadura blanda utiliza metales de
aportación cuyo punto de fusión es inferior a los 450 ºC, y la dura metales con
temperaturas superiores.
Técnica:
Gracias al desarrollo de nuevas técnicas durante la primera mitad del siglo XX,
la soldadura sustituyó al atornillado y al remachado en la construcción de
muchas estructuras, como puentes, edificios y barcos. Es una técnica
fundamental en la industria del motor, en la aeroespacial, en la fabricación de
maquinaria y en la de cualquier producto hecho con metales.
El tipo de soldadura más adecuado para unir dos piezas de metal depende de
las propiedades físicas de los metales, de la utilización a la que está destinada
la pieza y de las instalaciones disponibles.
Los procesos de soldadura se clasifican según las fuentes de presión y calor
utilizadas.
El procedimiento de soldadura por presión original es el de soldadura de
fragua, practicado durante siglos por herreros y artesanos.
Los metales se calientan en un horno y se unen a golpes de martillo. Esta
técnica se utiliza cada vez menos en la industria moderna.
Soldadura ordinaria o de aleación:
Método utilizado para unir metales con aleaciones metálicas que se funden a
temperaturas relativamente bajas. Se suele diferenciar entre soldaduras duras
y blandas, según el punto de fusión y resistencia de la aleación utilizada. Los
metales de aportación de las soldaduras blandas son aleaciones de plomo y
estaño y, en ocasiones, pequeñas cantidades de bismuto. En las soldaduras

40
duras se emplean aleaciones de plata, cobre y cinc (soldadura de plata) o de
cobre y cinc (latonsoldadura).
Para unir dos piezas de metal con aleación, primero hay que limpiar su
superficie mecánicamente y recubrirla con una capa de fundente, por lo general
resina o bórax. Esta limpieza química ayuda a que las piezas se unan con más
fuerza, ya que elimina el óxido de los metales. A continuación se calientan las
superficies con un soldador o soplete, y cuando alcanzan la temperatura de
fusión del metal de aportación se aplica éste, que corre libremente y se
endurece cuando se enfría. En el proceso llamado de resudación se aplica el
metal de aportación a las piezas por separado, después se colocan juntas y se
calientan. En los procesos industriales se suelen emplear hornos para calentar
las piezas.
Este tipo de soldadura lo practicaban ya, hace más de 2.000 años, los fenicios
y los chinos. En el siglo I d.C., Plinio habla de la soldadura con estaño como
procedimiento habitual de los artesanos en la elaboración de ornamentos con
metales preciosos; en el siglo XV se conoce la utilización del bórax como
fundente.
Soldadura por fusión:
Agrupa muchos procedimientos de soldadura en los que tiene lugar una fusión
entre los metales a unir, con o sin la aportación de un metal, por lo general sin
aplicar presión y a temperaturas superiores a las que se trabaja en las
soldaduras ordinarias.
Hay muchos procedimientos, entre los que destacan la soldadura por gas, la
soldadura por arco y la aluminotérmica. Otras más específicas son la soldadura
por haz de partículas, que se realiza en el vacío mediante un haz de electrones
o de iones, y la soldadura por haz luminoso, que suele emplear un rayo láser
como fuente de energía.
Soldadura por gas:
La soldadura por gas o con soplete utiliza el calor de la combustión de un gas o
una mezcla gaseosa, que se aplica a las superficies de las piezas y a la varilla
de metal de aportación. Este sistema tiene la ventaja de ser portátil ya que no
necesita conectarse a la corriente eléctrica. Según la mezcla gaseosa utilizada
se distingue entre soldadura oxiacetilénica (oxígeno/acetileno) y oxihídrica
(oxígeno/hidrógeno), entre otras.
Soldadura por arco:
Los procedimientos de soldadura por arco son los más utilizados, sobre todo
para soldar acero, y requieren corriente eléctrica. Esta corriente se utiliza para
crear un arco eléctrico entre uno o varios electrodos aplicados a la pieza, lo que
genera el calor suficiente para fundir el metal y crear la unión.
La soldadura por arco tiene ciertas ventajas con respecto a otros métodos. Es
más rápida debido a la alta concentración de calor que se genera y por lo tanto

41
produce menos distorsión en la unión. En algunos casos se utilizan electrodos
fusibles, que son los metales de aportación, en forma de varillas recubiertas de
fundente o desnudas; en otros casos se utiliza un electrodo refractario de
volframio y el metal de aportación se añade aparte. Los procedimientos más
importantes de soldadura por arco son con electrodo recubierto, con protección
gaseosa y con fundente en polvo.
Soldadura por arco con electrodo recubierto:
En este tipo de soldadura el electrodo metálico, que es conductor de
electricidad, está recubierto de fundente y conectado a la fuente de corriente. El
metal a soldar está conectado al otro borne de la fuente eléctrica. Al tocar con
la punta del electrodo la pieza de metal se forma el arco eléctrico. El intenso
calor del arco funde las dos partes a unir y la punta del electrodo, que
constituye el metal de aportación. Este procedimiento, desarrollado a principios
del siglo XX, se utiliza sobre todo para soldar acero.
Soldadura por arco con protección gaseosa:
Es la que utiliza un gas para proteger la fusión del aire de la atmósfera. Según
la naturaleza del gas utilizado se distingue entre soldadura MIG, si utiliza gas
inerte, y soldadura MAG si utiliza un gas activo. Los gases inertes utilizados
como protección suelen ser argón y helio; los gases activos suelen ser mezclas
con dióxido de carbono. En ambos casos el electrodo, una varilla desnuda o
recubierta con fundente, se funde para rellenar la unión.
Otro tipo de soldadura con protección gaseosa es la soldadura TIG, que utiliza
un gas inerte para proteger los metales del oxígeno, como la MIG, pero se
diferencia en que el electrodo no es fusible; se utiliza una varilla refractaria de
volframio. El metal de aportación puede suministrarse acercando una varilla
desnuda al electrodo.
Soldadura por arco con fundente en polvo:
Este procedimiento, en vez de utilizar un gas o el recubrimiento fundente del
electrodo para proteger la unión del aire, usa un baño de material fundente en
polvo donde se sumergen las piezas a soldar. Se pueden emplear varios
electrodos de alambre desnudo y el polvo sobrante se utiliza de nuevo, por lo
que es un procedimiento muy eficaz.
Arco eléctrico:
También llamado arco voltaico, tipo de descarga eléctrica continua que genera
luz y calor intensos, formada entre dos electrodos dentro de una atmósfera de
gas a baja presión o al aire libre. Fue descubierto y demostrado por primera
vez por el químico británico Humphry Davy en 1800.
Para iniciar un arco se ponen en contacto los extremos de dos electrodos en
forma de lápiz, por lo general de carbono, y se hace pasar una corriente
intensa (unos 10 amperios) a través de ellos. Esta corriente provoca un gran
calentamiento en el punto de contacto, y si a continuación se separan los
electrodos, se forma entre ellos un arco similar a una llama. La descarga está
producida por electrones que van desde el electrodo negativo al positivo, pero

42
también, en parte, por iones positivos que se mueven en sentido opuesto. El
impacto de los iones genera un intenso calor en los electrodos, pero el positivo
se calienta más debido a que los electrones que golpean contra él tienen mayor
energía total. En un arco abierto al aire a presión normal el electrodo positivo
alcanza una temperatura de 3.500 grados centígrados.
El intenso calor generado por el arco eléctrico suele utilizarse en hornos
especiales para fundir materiales refractarios. En este tipo de hornos pueden
alcanzarse fácilmente temperaturas del orden de los 2.800 ºC. Los arcos
también se utilizan como fuente de iluminación de alta intensidad. Las luces de
arco tienen la ventaja de ser fuentes luminosas concentradas, porque el 85%
de la intensidad de la luz se genera en una pequeña área de la punta del
electrodo positivo de carbono.
Soldadura aluminotérmica:
El calor necesario para este tipo de soldadura se obtiene de la reacción
química de una mezcla de óxido de hierro con partículas de aluminio muy finas.
El metal líquido resultante constituye el metal de aportación. Se emplea para
soldar roturas y cortes en piezas pesadas de hierro y acero, y es el método
utilizado para soldar los raíles o rieles de los trenes.
Soldadura por presión:
Agrupa todos los procesos de soldadura en los que se aplica presión sin
aportación de metales para realizar la unión. Algunos métodos coinciden con
los de fusión, como la soldadura con gases por presión, donde se calientan las
piezas con una llama, pero difieren en que la unión se hace por presión y sin
añadir ningún metal. El procedimiento más utilizado es el de soldadura por
resistencia; otros son la soldadura por fragua (descrita más arriba), la
soldadura por fricción y otros métodos más recientes como la soldadura por
ultrasonidos.
Soldadura por resistencia:
Se realiza por el calentamiento que experimentan los metales debido a su
resistencia al flujo de una corriente eléctrica (efecto Joule). Los electrodos se
aplican a los extremos de las piezas, se colocan juntas a presión y se hace
pasar por ellas una fuerte corriente eléctrica durante un instante. La zona de
unión de las dos piezas, como es la que mayor resistencia eléctrica ofrece, se
calienta y funde los metales. Este procedimiento se utiliza mucho en la industria
para la fabricación de láminas y alambres de metal, y se adapta muy bien a la
automatización.
Escultura (en latín sculpere, 'esculpir'), arte de crear formas figurativas o
abstractas, tanto exentas como en relieve.

43
Técnicas de movimiento:
En este trabajo nos hemos enfocado en la soldadura por arco manual y para
este tipo de soldadura tenemos las siguientes técnicas de movimiento.
• En línea:
Consiste en tomar una dirección orientada según sea la unión sobre llevando el
cordón de soldadura solo en línea recta a lo ancho de la unión y según sea el
grosor deseado del cordón.
[6] Fig.3.5
• Circular:
El cordón de soldadura es sobre llevado en una dirección orientada haciendo
círculos a lo ancho de la unión y según sea el grosor deseado del cordón.
[6] Fig.3.6
• Crescent:
El cordón de soldadura es sobre llevado a lo largo de una unión con una
dirección orientada haciendo una forma de zigzag pero con una especie de
curva a lo ancho de la unión y según sea el grosor deseado del cordón.
[6] Fig.3.7
• Zigzag:
dirección orientada haciendo una forma de zigzag a lo ancho de la unión y
según sea el grosor deseado del cordón.
[6] Fig.3.8
• Patrón rectangular:

44
dirección orientada haciendo una forma de rectángulos a lo ancho de la unión y
según sea el grosor deseado del cordón.
[6] Fig.3.9
• Patrón J:
dirección orientada haciendo una forma de J encontradas en su inicio a lo
ancho de la unión y según sea el grosor deseado del cordón.
[6] Fig.3.10
TIPOS DE UNIONES
Preparación de la unión:
Las piezas a unirse deben ser limpiadas rigurosamente, hay que cerciorarse
que el material este libre de cualquier fluido en especial aceite o grasa pues
estos elementos ajenos a ella pueden provocar imperfecciones, también se
debe de hacer un preparado de borde que se muestra en la siguiente figura.
Ejemplo de preparación de uniones:

45
La simbología de la preparación de bordes se representa en la siguiente tabla.
[4] Fig.3.12
Ejemplos de uniones:
Unión a tope

46
[6] Fig.3.13
Unión esquina
[6] Fig.3.14
Unión a T
[6] Fig.3.15
Unión traslape
[6] Fig.3.16
Unión en cuña

47
[6] Fig.3.17
La simbología de soldaduras se representa en la siguiente tabla.
[4] Fig.3.18
CLASIFICACIÓN DE LOS CORDONES DE SOLDADURA
Los cordones de soldadura se pueden clasificar:
· Por la posición del cordón de soldadura durante la operación de soldar (figura
19)
a) Cordón plano (se designa con H):
El cordón plano es aquel cuya superficie es horizontal o aproximadamente
horizontal y el metal de aporte se vierte desde arriba.
b) Cordón horizontal u horizontal en ángulo (se designa por C):
Este cordón está formado por la intersección de un plano horizontal con otro
vertical, situado sobre la cara superior del plano horizontal.

48
c) Cordón vertical (se designa con V):
Está situado en un plano vertical con dirección horizontal y su dirección es
aproximada a la vertical.
d) Cordón en techo o en techo y en ángulo (se designa con T):
Este cordón puede ser:
■Cordón de Ángulo ó
■Cordón a Tope.
Estos cordones se sitúan en un plano horizontal por su cara inferior.
RECOMENDACIONES
RECOMENDACIONES PARA LA EJECUCION DE CORDONES.
Durante el soldeo proporcionamos calor que se propaga a lo largo y ancho de
las piezas, produciéndose:
a). Un enfriamiento más o menos rápido de las partes de las piezas en las que
la temperatura ha superado la del punto crítico del acero.
b). Contracciones de las zonas calentadas al enfriarse posteriormente. La
velocidad de enfriamiento de la pieza tiene un efecto importante sobre la

49
modificación de la estructura cristalina del metal, lo cual se traduce en una
modificación de sus características mecánicas y, en especial, en un aumento
de su fragilidad.
Las contracciones, si operasen sobre piezas con libertad de movimiento, sólo
proporcionarían deformaciones, pero como las piezas tendrán ligaduras, nos
aparecerán, además, tensiones internas, que serán mayores a medida que la
producción de calor sea mayor o, lo que es equivalente, a medida que las
piezas sean más gruesas.
Las deformaciones que nos aparecen pueden dividirse en deformaciones
lineales y deformaciones angulares.
Podemos eliminar estas deformaciones y tensiones internas si seguimos las
siguientes indicaciones:
Soldaduras de cordones múltiples
Se recomienda que una soldadura de varios cordones se realice depositando
éstos en el orden de la figura 20. El último cordón conviene que sea ancho para
que la superficie de la soldadura sea lisa.
[5] Figura.3. 20: Recomendaciones para la ejecución de soldaduras de
cordones múltiples.
Soldaduras continuas
Cuando la longitud de la soldadura no sea superior a 500 mm se recomienda
que cada cordón se empiece por un extremo y se siga hasta el otro sin
interrupción en la misma dirección.
Cuando la longitud está comprendida entre 500 y 1000 mm se recomienda
empezar por el centro de cada dirección.

50
Los cordones de soldadura de longitud superior a 1000 mm es conveniente
hacerlos en «paso de peregrino», sistema del cual se dan diversas soluciones
en las figuras 21 y 22.
Uniones planas con soldaduras cruzadas
Se recomienda ejecutar en primer lugar las soldaduras transversales (figura
23).

51
[5] Figura.3. 23: Uniones planas con soldaduras cruzadas.
Uniones en ángulo con soldaduras cruzadas
Cuando sólo son dos los cordones que se cruzan (figura 16) debe seguirse la
disposición a), ya que aunque parece que la disposición b) evita las tracciones
biaxiales, el efecto de entalla es más desfavorable que la propia biaxialidad de
tracciones.
[5] Figura.3.24: Uniones en ángulo con soldaduras cruzadas (dos cordones).
Cuando se trata de tres cordones (figura 25), el efecto de tracción triaxial y su
consecuente peligro de rotura frágil recomienda que se utilice la configuración

52
a), en lugar de la b), a pesar del efecto de entalla, aunque la mejor solución es
evitar la concurrencia de tres cordones en un punto.
[5] Figura 3.25: Uniones en ángulo con soldaduras cruzadas (tres cordones).
Tomado[2, 5 y 6]

53
CAPITULO IV
TIPOS DE SOLDADURA POR ARCO MANUAL (TIG, MIG, SMAW)
El proceso TIG
Descripción del proceso:
En nuestros días las exigencias tecnológicas en cuanto a calidad y
confiabilidad de las uniones soldadas, obligan a adoptar nuevos sistemas,
destacando entre ellos la soldadura al arco por electrodos de tungsteno y
protección gaseosa (TIG).
El sistema TIG es un sistema de soldadura al arco con protección gaseosa que
utiliza el intenso calor del arco eléctrico, generado entre un electrodo de
tungsteno no consumible y la pieza a soldar, donde puede utilizarse o no metal
de aporte.
Se utiliza un gas inerte o semi-inerte de protección cuyo objetivo es desplazar
el aire, para eliminar la posibilidad de contaminación de la soldadura por él
oxigeno y nitrógeno presente en la atmósfera.
Como gas protector se puede emplear argón o helio o una mezcla de ambos.
El flujo del gas puede ser laminar o turbulento, es más recomendable el laminar
pues se aprovecha mejor el gas y se evita a si la penetración de impurezas.
La característica más importante que ofrece este sistema es entregar alta
calidad de soldadura en todos los metales soldables, incluyendo aquellos
difíciles de soldar, como también para soldar metales de espesores delgados y
para depositar cordones de raíz en unión de cañerías, pero requiere una
significativa habilidad del operador y solamente puede ser lograda en
velocidades relativamente bajas.
Las soldaduras hechas con sistema TIG son más fuertes, más resistentes a la
corrosión y más dúctiles que las realizadas con electrodos convencionales.
Cuando se necesita alta calidad y mayores requerimientos de terminación, se
hace necesario utilizar el sistema TIG para lograr soldaduras homogéneas, de
buena apariencia y con un acabado de alta calidad.
Las mayores ventajas del proceso TIG provienen de la estabilidad y la
concentración del arco; además del hecho de que sea factible de utilizar en
todas las posiciones y tipos de juntas y del buen aspecto del cordón (con
terminaciones suaves y lisas), este método de soldadura se caracteriza
también por la ausencia de salpicaduras y escorias (lo que evita trabajos
posteriores de limpieza).
Aplicaciones del sistema TIG
Este sistema TIG puede ser aplicado casi a cualquier tipo de metal, como:
aluminio, acero dulce, inoxidable, fierro, fundiciones, cobre, níquel, manganeso,

54
etc. Es especialmente apto para unión de metales de espesores delgados
desde de 0.3 mm, debido al control preciso del calor del arco y la facilidad de
aplicación con o sin metal de aporte. Por ejemplo: Tuberías, estanques, etc.
Se utiliza en unión de espesores mayores, cuando se requiere de calidad y
buena terminación de la soldadura, Se puede utilizar para aplicaciones de
recubrimiento duro de superficie y para realizar cordones de raíz en cañerías
de acero al carbono.
En soldadura por arco pulsado o de corriente alterna, suministra mayor control
del calor generado por arco con piezas de espesores muy delgados y
soldaduras en posición. Para soldadura de cañería, es ventajosa la
combinación: Cordón de raíz TIG y Resto de pases MIG o micro alambre.
Características y ventajas del sistema TIG No se requiere de fundente, y no
hay necesidad de limpieza posterior en la soldadura. No hay salpicadura,
chispas ni emanaciones, al circular metal de aporte a través del arco Brinda
soldadura de alta calidad en todas las posiciones, sin distorsión. Al igual que
todos los sistemas de soldadura con protección gaseosa, el área de soldadura
es visible claramente.
El sistema puede ser automatizado, controlado mecánicamente la pistola y el
metal de aporte para la fabricación de bicicletas, aviones y aplicaciones
navales.
Un proceso relacionado, la soldadura de arco de plasma, también usa un
electrodo de tungsteno pero utiliza un gas de plasma para hacer el arco. El
arco es más concentrado que el arco de la TIG, haciendo el control transversal
más crítico y así generalmente restringiendo la técnica a un proceso
mecanizado.
Debido a su corriente estable, el método puede ser usado en una gama más
amplia de materiales gruesos que el proceso TIG, y además, es mucho más
rápido. Puede ser aplicado a los mismos materiales que la TIG excepto al
magnesio, y la soldadura automatizada del acero inoxidable es una aplicación
importante del proceso.
Una variación del proceso es el corte por plasma, un eficiente proceso de corte
de acero.
Generadores de Soldadura Para el soldeo por el procedimiento TIG:
Puede utilizarse cualquier grupo convencional, de corriente continua o de
corriente alterna, de los que se emplean en la soldadura por arco, con
electrodos revestidos. Sin embargo, es importante que permita un buen control
de la corriente en el campo de las pequeñas intensidades. Esto es necesario
con fin de conseguir una buena estabilidad del arco incluso a bajas
intensidades, lo que resulta especialmente interesante en la soldadura de
espesores finos.
Cuando se utilice un grupo de corriente continua que no cumpla esta
condición, es recomendable conectar una resistencia en el cable de masa,

55
entre el generador y la pieza. Esta solución permite conseguir arco estable,
incluso a muy bajas intensidades.
En cuanto a las máquinas de corriente alterna (transformadores), deben
equiparse con un generador de alta frecuencia. A este respecto, hay que
recordar que en la soldadura de corriente alterna el sentido de circulación de la
corriente está cambiando continuamente.
En cada inversión nos encontraremos con un pequeño período de tiempo en el
que no circula corriente. Esto produce inestabilidades en el arco, e incluso
puede provocar una extinción. Cuando se acopla un generador de alta
frecuencia, circula una corriente más uniforme y se estabiliza el arco. Tanto la
resistencia, para los generadores de corriente continua, como el generador de
alta frecuencia, para los transformadores pueden obtenerse fácilmente, en la
mayoría de las casas suministradoras de material de soldadura.
Válvulas y otros instrumentos de control para soldadura semiautomática o
automáticamente, también se suministran por separado. Estos dispositivos
pueden acoplarse a los grupos para controlar la circulación del gas de
protección y del agua de refrigeración.
También se encuentran generadores especialmente diseñados para soldadura
TIG, equipados con todos estos accesorios. La mayor parte de estas máquinas
pueden suministrar tanto corriente continua, como alterna. La elección del tipo
de generador más adecuado depende de las características del metal a soldar.
Algunos metales se sueldan más fácilmente, con corriente alterna, mientras
que otros, para conseguir buenos resultados, exigen el soldeo con corriente
continua.
Corriente continua y polaridad inversa:
Cuando se trabaja con corriente continua, el circuito de soldadura puede
alimentarse, con polaridad directa, o con polaridad inversa, la circulación de
electrones se produce desde la pieza hacia el electrodo, originando un fuerte
calentamiento de este último.
El intenso calor generado en el electrodo tiende a fundir el extremo del mismo y
puede producir la contaminación del cordón de soldadura, con polaridad
inversa, requiere el empleo de electrodos de mayor diámetro que lo utilizados
con polaridad directa a la misma intensidad. Por ejemplo, un electrodo de
tungsteno de 1.5 mm de diámetro, puede soportar una corriente de unos 125 A,
cuando se trabaja con polaridad directa. Con el mismo electrodo y la misma
intensidad de corriente, pero con polaridad inversa, el extremo del electrodo
entraría rápidamente en fusión del electrodo, sería necesario recurrir a un
diámetro de unos 6 mm, por lo menos.
La polaridad también afecta a la forma del cordón. Concretamente, la polaridad
directa de lugar a cordones estrechos y de buena penetración. Por el contrario,
la polaridad inversa produce cordones anchos y pocos penetrados. Por estas

56
razones, la corriente continua con polaridad inversa no se utiliza nunca en el
procedimiento TIG.
Como excepción, se utiliza ocasionalmente en el soldeo de aluminio o
magnesio. En estos metales se forma una pesada película de óxido, que se
elimina fácilmente cuando los electrones fluyen desde la pieza hacia el
electrodo (polaridad inversa). Esta acción de limpieza del óxido no se verifica
cuando se trabaja e polaridad inversa. Este tipo de acción limpiadora,
necesaria en el soldeo del aluminio y del magnesio, no se precisa en otros tipos
de metales y aleaciones.
La limpieza del óxido se atribuye a los iones de gas, cargados positivamente,
que son atraídos con fuerza hacia la pieza, tienen suficiente energía para
romper la película de óxido y limpiar el baño de fusión. En general, la corriente
alterna es la que permite obtener mejores resultados en la soldadura del
aluminio y del magnesio.
Corriente continua y polaridad directa:
En general, es la que permite obtener mejores resultados, por lo tanto se
emplea en la soldadura TIG de la mayoría de metales y aleaciones. Puesto que
la mayor concentración de calor se consigue en la pieza, el proceso de soldeo
es más rápido, hay menos deformación del metal base y el baño de fusión es
más estrecho y profundo que cuando se suelda con polaridad inversa. Además,
como la mayor parte del calor se genera en el baño de fusión, puede utilizarse
electrodos de menor diámetro.
Corriente Alterna:
La corriente alterna viene a ser una combinación de corriente continua, con
polaridad directa y corriente continua con polaridad inversa. Durante medio
ciclo se comporta como una corriente continua de una determinada polaridad, y
el semi-ciclo restante esta polaridad se invierte.
En la práctica, la suciedad y los óxidos que se puedan acumular sobre la pieza,
junto con el bajo poder de la misma (está relativamente fría), dificultan la
circulación de la corriente durante el semiciclo de polaridad inversa (fenómeno
de rectificación). Cuando la rectificación es total, la onda de la corriente alterna
toma la forma de una línea que va de polo negativo a positivo.
Este fenómeno de rectificación, que va a ser parcial o total, provoca la
inestabilidad del arco, e incluso puede llegar a extinguirlo.
Para evitar los inconvenientes de la rectificación y estabilizar el arco, los grupos
de corriente alterna para soldadura TIG están dotados de un generador de alta
frecuencia.
La corriente de elevada frecuencia.

57
La corriente de elevada frecuencia, suministrada por este generador, salta
fácilmente entre el electrodo y la pieza, rompiendo la película de óxido y
abriendo paso para la corriente principal.
El porta electrodos Tienen la misión de conducir la corriente y el gas de
protección hasta la zona de soldeo. Puede ser de refrigeración natural (por
aire) o de refrigeración forzada (mediante circulación de agua). Los primeros se
emplean en la soldadura de espesores finos, que no requieren grandes
intensidades, y los de refrigeración forzada se recomiendan para trabajos que
exijan intensidades superiores a los 200 amperios.
En estos casos, la circulación del agua por el interior del porta-electrodos evita
el sobrecalentamiento del mismo. El electrodo de tungsteno, que transporta la
corriente hasta la zona de soldeo, se sujeta rígidamente mediante una pinza
alojada en el cuerpo del porta-electrodos.
Cada porta-electrodos dispone de un juego de pinzas, de distintos tamaños,
que permiten la sujeción de electrodos de diferentes diámetros. El gas de
protección llega hasta la zona de soldadura a través de la boquilla de material
cerámico, sujeta en la cabeza del porta-electrodos. La boquilla tiene la misión
de dirigir y distribuir el gas protector sobre la zona de soldadura. A fin de
acomodarse a distintas exigencias de consumo cada porta-electrodos va
equipado con un juego de boquillas de diferentes diámetros.
Con vistas a eliminar turbulencias en el chorro de gas, que podrían absorber
aire y contaminar la soldadura, algunos porta-electrodos van provistos de un
dispositivo consistente en una serie de mallas de acero inoxidable, que se
introduce en la boquilla, rodeando al electrodo. Actuando sobre el interruptor de
control situado en el porta-electrodos, se inicia la circulación de gas y de
corriente. En algunos equipos la activación de los circuitos de gas y de
corriente se realiza mediante un pedal.
Este segundo sistema presenta la ventaja de que permite un control más
riguroso de la corriente de soldeo cuando nos aproximamos al final del cordón.
Decreciendo gradualmente la intensidad de la corriente, disminuye el cráter que
se forma al solidificar el baño y hay menos peligro de que la parte final de la
soldadura quede sin la protección gaseosa adecuada.
Las boquillas para gas se eligen de acuerdo con el tipo y tamaño del porta-
electrodo, y en función del diámetro del electrodo. La siguiente tabla puede
servir de orientación, aunque, en general, es conveniente seguir las
recomendaciones de los fabricantes.
Electrodo de Tungsteno
Diámetro (mm) Boquilla
1.5 6-10
2.5 10-12
3 12-14
5 14-20

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Electrodos.
Los diámetros más utilizados son los de 1.5 - 2.5 y 3 mm. Pueden ser de
tungsteno puro, o de tungsteno aleado. Estos últimos suelen tener un uno o un
dos por ciento de torio, o de circonio. La adición de torio aumenta la capacidad
de corriente del electrodo, así como su poder de emisión electrónica. Además,
para una intensidad dada, mantiene más frío el extremo del electrodo; facilita el
cebado del arco; permite mantener un arco más estable y disminuye el riesgo
de contaminación del electrodo ante un eventual contacto con la pieza.
Trabajando a la misma intensidad, los electrodos con el 2% de torio conservan
la forma puntiaguda del extremo durante más tiempo que los de 1% de torio.
Los electrodos más ricos en torio se utilizan con mucha frecuencia en la
soldadura de uniones críticas, en la industria aeronáutica y espacial. Sin
embargo, apenas presentan ventajas sobre los menos toriados, en la soldadura
de la mayoría de los aceros.
Además de los mencionados, existen los electrodos con sector de torio, los
cuales combinan las ventajas de los de tungsteno puro y llevan, en toda su
longitud, un sector altamente aleado en torio.
La selección del diámetro del electrodo se realiza en la función de la intensidad
necesaria y del tipo de corriente a utilizar.
Cuando se trabaja en polaridad inversa, se necesitan diámetros mayores en la
polaridad directa.
Afilado del electrodo.
Para obtener buenos resultados en la soldadura deben utilizarse un electrodo
afilado correctamente. En general, suelen afilarse en punta, para el soldeo de
la corriente continua; y en forma semiesférica, para soldar con corriente alterna.
También es importante que el electrodo esté bien recto, pues en caso contrario,
el chorro de gas protector y el arco no serían concéntricos.
Electrodos para sistema TIG.
Los electrodos para sistema TIG están fabricados con tungsteno o aleaciones
de tungsteno, lo que lo hace prácticamente no consumible, ya que su punto de
fusiones es de sobre los 3800º C. Su identificación se realiza por el color de su
extremo
Tipos de electrodo
Identificación AWS
Electrodo de tungsteno puro Punto verde EWP
Electrodo de tungsteno - torio(1 % Th) Punto amarillo EWTh - 1
Electrodo de tungsteno - torio(2 % Th) Punto rojo EWTh - 2
Electrodo de tungsteno - circonio Punto café EW Zr
Los diámetros más utilizados: 1.6 mm (1/16"), 2.4mm (3/32"). 3.2 mm (1/8"):
largo estándar: 3"y7".

59
La adición de 2% de torio permite una mayor capacidad de corriente, mejor
iniciación y estabilidad del arco.
Cuadro de selección de electrodos
Material Corriente Penetración Gas Electrodo
aluminio CAAF Media Argón W
Acero
inoxidable
CCEN Alta Argón W-Th
Acero dulce CCEN Alta Argón o helio W-Th
Cobre CCEN Alta Argón o helio W-Th
Níquel CCEN Alta Argón E-Th
manganeso CAAF Media Argón W
NOTA:
CAAF: corriente alterna y alta frecuencia
CCEN: corriente continua, electrodo negativo
W: tungsteno
W - TH : tungsteno y torio
Puntos a recordar
El procedimiento TIG puede aplicarse a la soldadura de prácticamente todos
los metales y aleaciones, en distintos espesores y tipos de unión.
Utilizar la boquilla del tamaño adecuado. Las boquillas demasiados pequeñas
tienden a calentar excesivamente, lo que produce, fisuraciones y rápidos
deterioros.
Para soldar con intensidades superiores a 200 amperios hay que recurrir a los
porta-electrodos refrigerados por agua.
El argón es el gas protector que se utiliza normalmente en la soldadura TIG.
La Soldadura TIG puede realizarse con corriente continua o con corriente
alterna, Cuando se suelda con continua, la polaridad directa es la que mejor
provoca resultados.
Para la soldadura de algunos metales la corriente alterna con estabilización por
alta frecuencia da mejor resultado que la corriente continua.
El diámetro del electrodo a utilizar depende del espesor y naturaleza del
material a soldar.
Hay que comprobar que el afilado del extremo es el adecuado al tipo de
corriente que se va a utilizar.
En muchos casos, para el soldeo de espesores finos, es necesario emplear
placas de soporte.
Comprobar que el electrodo sobresale de la boquilla la distancia correcta.
Utilizar los caudales recomendados para el gas de protección. En caso
contrario, puede ocurrir que la protección no sea efectiva.

60
Cuando es necesario el empleo de material de aportación, utilizar el diámetro
de varilla adecuado.
Cuando se utilizan porta-electrodos refrigerados por agua, asegurarse de que
hay circulación de agua.
No intentar cambiar o ajustar el electrodo mientras el circuito está bajo tensión.
Tomado [2 y 3]
EL PROCESO MIG
Metal, Gas Inerte
Este sistema está definido por la AWS como un proceso de soldadura al
arco, donde la fusión se produce por calentamiento con un arco entre un
electrodo de metal de aporte continuo y la pieza, donde la protección del arco
se obtiene de un gas suministrado en forma externa, el cual protege de la
contaminación atmosférica y ayuda a estabilizar el arco.
El proceso MIG/MAG está definido como un proceso, de soldadura, donde la
fusión, se produce debido al arco eléctrico, que se forma entre un electrodo
(alambre continuo) y la pieza a soldar. La protección se obtiene a través de un
gas, que es suministrado en forma externa.
La soldadura MAG (soldadura por arco gas metal) es un tipo de soldadura que
utiliza un gas protector químicamente activo (dióxido de carbono, argón más
dióxido de carbono o argón más oxígeno). El material de aporte tiene forma de
varilla muy larga y es suministrado continuamente y de manera automática por
el equipo de soldadura.
Se utiliza básicamente para aceros no aleados o de baja aleación. No se puede
usar para soldar aceros inoxidables ni aluminio o aleaciones de aluminio.
Es similar a la soldadura MIG (soldadura por arco con gas inerte), se distinguen
en el gas protector que emplean. Es más barata que la soldadura MIG debido
al menor precio de gas que utiliza.
Descripción del proceso de soldadura MIG/MAG.
La soldadura por arco bajo gas protector con electrodo consumible es un
proceso en el que el arco se establece entre un electrodo de hilo continuo y la
pieza a soldar, estando protegido de la atmósfera circundante por un gas inerte
(proceso MIG) o por un gas activo (proceso MAG).

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En la siguiente figura se indican los elementos más importantes que intervienen
en el proceso:
El proceso puede ser:
Semiautomático:
La tensión de arco (voltaje), velocidad de alimentación del alambre, intensidad
de corriente (amperaje) y flujo de gas se regulan previamente. El arrastre de la
pistola de soldadura se realiza manualmente.
Automático:
Todos los parámetros, incluso la velocidad de soldadura, se regulan
previamente, y se aplican en forma automática.
Robotizado:
Este proceso de soldadura, se puede robotizar a escala industrial. En este
caso, todos los parámetros y las coordenadas de localización de la unión a
soldar; se programan mediante una unidad específica para este fin. La
soldadura la realiza un robot al ejecutar la programación.
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:

62
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 regable 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 en
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:
1. 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.
2. 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.
3. Si el diámetro del alambre es inferior al ancho del perfil entonces no habrá
arrastre, sino resbalamiento.

63
4. 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.
5. 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 último es la utilización de dos pares de rodillos para no
ejercer toda la presión, sobre un mismo punto del alambre.
Sistema MIG pulsado sinérgico.
Los procesos semiautomáticos de soldadura, son los que han tenido el mayor
desarrollo en la última década, debido a la necesidad de aumentar el producto
final y reducir costos.
Sin embargo, a pesar de la evolución lograda, aún existen soldaduras que no
es posible realizar satisfactoriamente con este sistema, tal como la soldadura
en toda posición de aceros inoxidables y aluminios.
Para solucionar estos inconvenientes, KEMPPI, uno de los mayores fabricantes
de equipos para soldar en el mundo, desarrolló un sistema que revolucionó a la
soldadura moderna, llamado el sistema MIG Pulsado Sinérgico.
Estudios sobre la formación y transferencia de las gotas de metal en el proceso
de la soldadura, han entregado información valiosa, sobre el calor necesario
para fundir el alambre para soldar, así como sobre el efecto del gas protector
en la transferencia del alambre en el baño de soldadura. En base a estos
resultados, el instituto de soldaduras Inglés desarrolló un nuevo proceso
denominado MIG pulsado Sinérgico, que utiliza mezcla de gases para soldar
aluminio, acero inoxidable y acero al carbono.
Hasta ahora las fuentes de poder utilizadas en el MIG Pulsado Sinérgico,
fueron equipos especiales, fabricados para laboratorios de soldadura a un alto
costo. Sin embargo, con el avance de las técnicas de circuitos de estado sólido
y de microprocesador, fue posible desarrollar una fuente de poder para MIG
Pulsado Sinérgico, basada en la técnica del ciclo convertidor de frecuencia; el
resultado es el PS 5000, del Multisistema INDURA / KEMPPI. Este equipo de
fácil manejo, puede ser operado en forma eficiente por personas no
especializadas en soldadura.
Las transferencias metálicas
La transferencia Spray:
El metal es transportado a alta velocidad en partículas muy finas a través del
arco. La fuerza electromagnética es bastante fuerte para expulsar las gotas
desde la punta del electrodo en forma lineal con el eje del electrodo, sin
importar la dirección a la cual el electrodo esta apuntado. Se tiene transferencia

64
spray al soldar con argón, acero inoxidable y metales no ferrosos como el
aluminio.
Transferencia Globular:
El metal se transfiere en gotas de gran tamaño, la reparación de las gotas
ocurre cuando el peso de estas excede la tensión superficial que tiende a
sujetarlos en la punta del electrodo.
La fuerza electromagnética que actuaría en una dirección para reparar la gota
es pequeña con relación a la fuerza de gravedad en el rango de transferencia
globular (sobre los 250 Amp ).
La transferencia globular se obtiene a soldar acero dulce en espesores
mayores a 1/2" (12.7 mm ) en que se requiere gran penetración.
Transferencia de corto circuito:
MIG - S
La sociedad americana de soldadura define el proceso MIG - S como "Una
variación del proceso de soldadura al arco con electrodo metálico y gas en el
electrodo consumible es depositado mediante corto - circuitos repetidos".
El electrodo es alimentado a una velocidad constante, con un promedio que
excede la velocidad de fusión. Cuando entra en contacto con el baño fundido
se produce un corto circuito, durante el cual no existe arco. Luego la corriente
comienza a elevarse y calienta el alambre hasta un estado plástico. Al mismo
tiempo, el alambre comienza a deformarse o angostarse debido al efecto
constrictor electromagnético.
Debido a que no hay un arco establecido durante el corto circuito, el aporte
total de calor es bajo, y la profundidad de calor es bajo, y la profundidad de
calor también; por lo tanto, debe haber sumo cuidado al seleccionar el
procedimiento y técnica de soldadura que aseguren una función completa
cuando se esté soldando un metal grueso. Debido a sus características de bajo
aporte de calor, el proceso produce pequeñas zonas de soldadura fundida de
enfriamiento rápido que lo hacen ideal para soldar en todas posiciones.
La transferencia de corto circuito es también especialmente adaptable a la
soldadura de láminas metálicas con un mínimo de distorsión y para llenar
vacíos o partes más ajustadas con una tendencia menor al sobrecalentamiento
de la parte que se está soldando.
Mig pulsado (MIG - P)
En esta variación, la fuente de energía entrega dos niveles de salida: Un nivel
de fondo constante, muy bajo en magnitud como para producir la transferencia,
pero capaz de mantener un arco; y un nivel pulsado de alta intensidad que
produce la fusión de las gotas del electrodo, que son luego transferidas a
través del arco. Este pulso de salida (pico) se da en intervalos regulares
controlados. La corriente puede tener ciclos entre un valor alto y bajo hasta
varios cientos del ciclo, por segundo. El resultado neto es la producción de arco
spray con niveles de corriente promedio mucho más bajos que la corriente de
transición necesaria para un diámetro y tipo de electrodo determinados.

65
En la soldadura spray pulsada el gas de protección debe ser capaz de soportar
la transferencia spray. El metal es transferido a la pieza a ser soldada sólo
durante el pulso de alta corriente. Lo ideal es que una gota sea transferida por
cada pulso. El nivel bajo de corriente promedio resultante permite la soldadura
de metales base menores de 1/8" pulgada de espesor (3 mm) con una
transferencia de metal del tipo spray.
La soldadura spray pulsada se puede utilizar para soldar en todas las
posiciones.
Transferencia de metal con alta densidad de corriente.
La transferencia de metal con una alta densidad de corriente es el nombre que
se da al sistema MIG con características especificas creadas con una
combinación única de velocidad de alimentación del alambre, extensión del
alambre y gas de protección.
Las velocidades de depositación del metal fluctúan entre 4.5 y 25 kg./hr., cuyo
límite superior en la práctica es de 18 kg./hora. Este rango fluctúa entre 3.6 y
5.4 kg./hr para la mayoría de los sistema MIG spray pulsados.
La características del arco de alta densidad de transferencia de metal se
pueden dividir además en transferencia spray rotacional y transferencia spray
no-rotacional.
Equipo para la soldadura MIG
Generador de soldadura.
Los generadores más adecuados para la soldadura por el procedimiento MIG
son los rectificadores y los convertidores (aparatos de corriente continua). La
corriente continua con polaridad inversa mejora la fusión del hilo, aumenta el
poder de penetración, presenta una excelente acción de limpieza y es la que
permite obtener mejores resultados.
En la soldadura MIG, el calor se general por la circulación de corriente a través
del arco, que se establece entre el extremo del hilo electrodo y la pieza. La
tensión del arco varía con la longitud del mismo. Para conseguir una soldadura
uniforme, tanto la tensión como la longitud del arco deben mantenerse
constantes. En principio, esto podemos lograrlo de dos formas; (1) Alimentando
el hilo a la misma velocidad con que éste se va fundiendo; o (2), fundiendo el
hilo a la misma velocidad con que se produce la alimentación.
Los generadores convencionales de intensidad constante, utilizados en la
soldadura por arco, con electrodos revestidos, suministran una corriente de
soldadura que permanece prácticamente constante, aunque la tensión de arco
varíe dentro de ciertos límites.
La característica voltaje-intensidad nos indica como varia la intensidad, en
relación con el voltaje, en el circuito de soldadura, desde la situación del
circuito abierto (no circula corriente), hasta la condición cortocircuito (electrodo
tocando la pieza).

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