Procedimiento de soldadura

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41XPB09.fm - 1 - SECCIÓN 9
SOLDADURAS DE MANTENIMIENTO
SECCIÓN 9
SOLDADURAS DE
MANTENIMIENTO
GENERALIDADES
En esta sección se analizan los procedimientos de soldaduras de mantenimiento no abordados en las
secciones específicas del manual designadas para los elementos reparados. Se incluyen las
recomendaciones de Harnischfeger Corporation sobre soldaduras para reparaciones en terreno, que
contienen información sobre el precalentamiento adecuado y las soldaduras propiamente tales.
INTRODUCCIÓN
Este manual está diseñado para ayudar al personal de la mina a reparar correctamente con soldadura los
componentes de la pala mecánica. Un soldador es un profesional capacitado que no sólo debe conocer las
propiedades de los metales que va a unir, sino que además debe saber cuál es la mejor forma de
prepararlos para que acepten la soldadura y tener conocimiento sobre las técnicas correctas para que la
soldadura que aplicó sea definitiva.
Harnischfeger recomienda que cualquier soldador que efectúe una reparación con soldadura en equipos
P&H sea calificado según los criterios establecidos por la norma D14.3, - “Specification for Welding
Earthmoving and Construction Equipment” (Especificación para soldar equipos de remoción de tierra y
construcción), establecida por la American Welding Society, AWS (Sociedad Estadounidense de
Soldadura). La norma AWS D14.3 se puede obtener de la American Welding Society, 550 N.W. LeJeune
Road, P.O. Box 351040, Miami, Florida 33126, EE.UU., teléfono (800) 443-9353, fax (305) 443-7559.
Harnischfeger Corporation fabrica palas mecánicas, excavadoras y taladros neumáticos, y selecciona el
grado y calibre del acero considerado más idóneo para cada máquina en particular. El acero es
cuidadosamente procesado, armado y soldado en la fábrica, luego de lo cual se despacha a la mina para su
montaje final. Sin embargo, debido al gran tamaño de las máquinas, es necesario efectuar múltiples
soldaduras en terreno.
Además, una vez que la máquina se pone en funcionamiento, se pueden producir daños estructurales,
debido a la fatiga de material o a abuso ocasional, lo cual requiere soldaduras en terreno por parte del
personal de la empresa minera o contratistas regionales de soldadura.
Debido al gran tamaño de estas máquinas, se deben reparar en el lugar donde se encuentren, que
normalmente corresponde al lugar donde operan. Pocas veces es posible gozar de la comodidad de
hacerlo en un taller cerrado y bien equipado. El personal de reparación de la mina habitualmente debe
trabajar en condiciones incómodas, áreas con espacio limitado o andamios provisorios y condiciones
climáticas que no siempre son las más adecuadas.
Los siguientes párrafos están diseñados para ayudar a los supervisores en terreno y soldadores a llevar a
cabo una reparación que sea tanto económica como duradera. Cuando se trate de situaciones que no se
aborden completamente en este manual, se recomienda comunicarse con un representante de servicio de
Harnischfeger para solicitar asistencia.
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Sección 8

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SECCIÓN 9 - 2 - 41XPB09.fm
INSPECCIÓN
Inspecciones programadas
Las secciones de este manual para el taller contienen las pautas para la inspección programada. Si hay
componentes estructurales que aparentemente tengan trizaduras u otros daños, puede que se requiera una
investigación más acuciosa. Se pueden utilizar los siguientes métodos de pruebas no destructivas:
• Visual
• Partículas magnéticas
• Tintes penetrantes
Inspecciones no programadas
Donde se haya producido una trizadura o daño, se deben emplear los métodos de inspección que se
indican a continuación. Es preciso determinar el grado total de daño.
Esto incluye la limpieza del área de daño aparente para averiguar la longitud total de la trizadura o bien
definir los requisitos totales de reparación.
Preparación para la inspección
LIMPIEZA DE LA SUPERFICIE. La completa limpieza de las superficies es fundamental para
determinar el grado total de la trizadura o daño. Esta misma limpieza permite contar con una superficie
limpia para soldar de modo que la soldadura de reparación no se contamine con impurezas. La grasa que
permanezca al lado de una soldadura puede actuar como agente carburante y, cuando se caliente por
acción de la soldadura, puede hacer que la superficie del metal colindante se torne quebradiza debido al
hidrógeno presente en la grasa y a los productos de combustión allí presentes.
ACCESO A LAS COMPUERTAS Y ORIFICIOS. Es posible que no se pueda acceder a algunos
componentes y daños estructurales sin tener que crear (perforar) orificios de acceso. La ubicación y el
método para permitir el acceso se debe planificar cuidadosamente. Una vez finalizada la reparación, el
orificio de acceso se debe soldar nuevamente. Por esta razón, es muy importante cortar y preparar
cuidadosamente el borde de unión para disminuir los costos y lograr un cierre de calidad. Las esquinas de
los cortes deben tener un radio mínimo de 2 pulgadas (50,4 mm). Es probable que el reemplazo del
material que se retiró en el corte implique agregar barras de refuerzo detrás de la plancha de repuesto para
facilitar la penetración total en la junta de la soldadura. La soldadura de la junta debe acatar todas las
pautas al igual que la reparación de una trizadura.
ARMADO DE ANDAMIOS Y SOPORTES. Puede que ciertas áreas de reparación requieran que se
suelden orejetas o dispositivos de unión para sostener andamios provisorios. Las áreas de unión deben
estar limpias de modo que se pueda obtener una soldadura eficiente. Las soldaduras de las uniones se
deben diseñar para reforzar firmemente el andamio y cualquier equipo o carga viva que se sostenga sobre
él. Se requiere precalentar la soldadura según las especificaciones y el grosor del metal base. El metal de
aportación para la soldadura de las uniones debe cumplir con lo que se indica en el apartado de selección
de metales de aportación, que aparece en la página 6.

Después de la reparación, se deben retirar los accesorios y pulir la superficie. Puede que el retiro requiera
el vaciado con arco, dejando 1/8 de pulgada (3,175 mm) de soldadura en la superficie y luego limar el
resto de soldadura de la unión para dejarla nivelada con la superficie. En lugares críticos, se debe emplear
la técnica de inspección con partículas magnéticas para cerciorarse de que no haya defectos en el lugar de
la unión.
Determine el tipo de reparación
La completa inspección y análisis de los requisitos de carga del componente deben servir como guía para
decidir el tipo de reparación que se llevará a cabo. Una trizadura por fatiga de material puede necesitar un
enfoque distinto al de una pieza dañada por una sobrecarga momentánea. Un miembro trizado se podría
reparar agregando una placa doble o bien vaciando la trizadura y volviéndola a soldar.
Un enfoque completamente distinto se utiliza al reparar componentes desgastados. La técnica de aplicar
revestimiento sobre componentes desgastados se utiliza generalmente donde no se aplicó soldadura
durante la fabricación original. También se puede aplicar sobre una reparación anterior con
revestimiento. La selección esmerada de los materiales y procedimientos de soldadura es fundamental
para obtener un revestimiento más eficiente.
Puede que algunas reparaciones impliquen el empalme de una nueva placa o miembro. La buena
planificación y el uso de las secuencias correctas de soldadura evitarán la deformación en estos casos.
Los metales base y los procedimientos de empalme deben ser compatibles con la construcción de la pieza
original.
Evaluación del metal base
Al intentar cualquier tipo de reparación con soldadura, es fundamental conocer el metal base. El enfoque
más general es:
• Consultar los diagramas de los equipos donde se especifican los materiales originales.
• Alternativamente, llamar a su representante de P&H MinePro para confirmar u obtener las
especificaciones del metal base.
Se pueden remitir muestras a un laboratorio donde sea posible determinar la composición química del
metal base. Este análisis químico se puede utilizar para establecer si el material es acero al carbono dulce,
acero aleado, acero de alta resistencia, aleación de manganeso u otro material. Se deben preparar
procedimientos de soldadura especiales para reparar los materiales revenidos y templados, especialmente
las aleaciones de acero.
EVALUACIÓN DE LA REPARACIÓN
El enfoque para efectuar una reparación con soldadura implica la revisión de muchos factores a fin de
lograr una reparación correcta. Algunos de los factores a considerar son:
1. ¿La reparación se debe a una trizadura o a la fatiga del material causada por una sobrecarga?
2. ¿Se trata de reforzar las áreas desgastadas de componentes tales como los dientes de la cubeta
delcucharón, zapatas de las orugas, rodillos inferiores, básculas de accionamiento, etc.?
3. ¿Es tal la magnitud de la labor de soldadura que hace preciso el uso de un soldador de alambre?
4. ¿Cuáles son los requisitos de pre y poscalentamiento?
5. ¿Provocará la soldadura de reparación una deformación excesiva?

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6. ¿Se requieren andamios?
7. ¿Se requiere un material de aportación especial, y por ende hace falta solicitarlo?
8. ¿Es posible colocar el componente de modo que se pueda hacer una soldadura plana, o tendrá que
efectuarse una soldadura fuera de posición?
SELECCIÓN DEL PROCESO DE SOLDADURA
Al seleccionar un proceso de soldadura para una aplicación específica, se deben compatibilizar diversos
factores que afectarán la productividad y la calidad de la soldadura. Esto se puede transformar en una
decisión complicada debido a la gran cantidad de ventajas y desventajas en juego que ofrecen los
procesos en cada situación.
Contar con una tasa alta de deposición no es generalmente un aspecto importante en la mayoría de los
trabajos de reparación. Cada proceso se puede clasificar en términos de su tasa de deposición en
kilogramos de metal de soldadura depositada por hora. Sin embargo, hay otros factores que se deben
tomar en cuenta. Como mínimo, se deben analizar los siguientes aspectos antes de seleccionar un proceso
de soldadura:
TIPO DE METAL BASE. Algunos procesos son más aptos para algunos materiales que para otros. En
algunos materiales, se debe limitar el consumo máximo de calor. Por ejemplo: los materiales revenidos y
templados, endurecidos con el tiempo, cementados u otros materiales especiales tratados térmicamente y
con manganeso. Probablemente los procesos cuya ventaja sea la alta productividad con un alto consumo
de calor no sean los más idóneos para estas aplicaciones.
DISEÑO Y GROSOR DE LA UNIÓN. Mientras mayor es el grosor de la sección, la productividad de
la soldadura se hace más importante. De ser posible, ello se debe reflejar en la selección del proceso.
También se debe tomar en cuenta la longitud del área de la soldadura, ya que un proceso de mayor
productividad no se puede aprovechar al máximo en soldaduras pequeñas. Debido a que algunos procesos
requieren mayor acceso a la raíz de la unión para evitar defectos por falta de fusión, la selección de
algunos procesos puede requerir también un cambio en el diseño de la unión.
POSICIÓN DE LA SOLDADURA. La posición de la unión de la soldadura juega un papel muy
importante al seleccionar un método, ya que en muchos procesos sólo es posible usar una cantidad
limitada de posiciones. Cada vez que sea posible, la unión debe quedar en una posición plana, puesto que
la máxima productividad y calidad de la soldadura se logran cuando el trabajo se efectúa en esta posición.
Debido a que en la mayoría de los trabajos de reparación se deben efectuar soldaduras de gran
envergadura que no se pueden cambiar de posición, y el acceso a la unión es restringido, no hay muchas
opciones en cuanto al uso de procesos de alta productividad y materiales de aportación.
PROCESO APLICACIÓN
Al arco metálico cubierto (SMAW)
Al arco con varilla de núcleo fundente
(FCAW)
Tanques de almacenamiento, estructuras de barcos e inmuebles,
puentes, maquinaria, tuberías y depósitos a presión de aceros al
carbono y de baja aleación, aceros de alta resistencia o aleaciones
resistentes al calor.
Tabla 9-1: Definiciones de los procesos de soldadura

CONDICIONES AMBIENTALES. El viento y la lluvia son dos condiciones que generalmente afectan
la soldadura. Basta con sólo un poco de viento para desvirtuar la cobertura de gas que es fundamental
para lograr una buena soldadura de arco con gas. Esto restringe su uso a la intemperie. Los procesos de
soldadura al arco metálico cubierto y con varilla de núcleo fundente también se pueden ver afectados por
el viento, pero en menor medida. Ningún proceso tolera la lluvia directa. La correcta instalación de
toldos, diques u otros recintos provisorios puede corregir esta situación.
DISPONIBILIDAD DEL EQUIPO. La mayoría de los grandes talleres de soldadura tienen acceso a los
equipos necesarios para los procesos aquí mencionados. Sin embargo, hay ocasiones en que se debe
evaluar la posibilidad de utilizar equipos nuevos para determinar si la mayor productividad o versatilidad
supeditarían el costo inicial de los equipos y la capacitación.
Al arco metálico con gas (GMAW) Los mismos materiales que la soldadura al arco metálico cubierto,
más cobre, aluminio, titanio, aleaciones de metales refractarios.
De arco sumergido (SAW) Secciones gruesas de carbono, aleaciones bajas o acero
inoxidable.
Al arco de tungsteno con gas (GTAW)
Al arco con plasma (PAW)
La mayoría de los metales y aleaciones. Para estructuras delgadas
y donde se requiere una soldadura de alta calidad.
PROCESO SMAW GTAW GMAW FCAW SAW
CALIDAD BUENA EXCELENTE EXCELENTE BUENA EXCELENTE
TASA DE DEPOSICIÓN ACEPTABLE DEFICIENTE BUENA BUENA EXCELENTE
TRABAJO EN TERRENO EXCELENTE DEFICIENTE ACEPTABLE EXCELENTE DEFICIENTE
MANTENIMIENTO DE
EQUIPOS
BAJO BAJO MEDIANO MEDIANO MEDIANO
NIVEL DE HUMO/
EMANACIONES
ALTO BAJO MEDIANO ALTO MUY BAJO
CONTROL DE CONSUMO
DE CALOR
EXCELENTE DEFICIENTE BUENO BUENO SATISFACTORIO
VISIBILIDAD Y
COLOCACIÓN DEL METAL
DE APORTACIÓN
BUENA EXCELENTE SATISFACTORIA SATISFACTORIA DEFICIENTE
VARIEDAD DE METALES
SOLDABLES
SATISFACTORIA EXCELENTE BUENA BUENA ACEPTABLE
Tabla 9-2: Tabla de comparación de procesos
Tabla 9-1: Definiciones de los procesos de soldadura

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RESUMEN. La Tabla 9-2, Cuadro de comparación de procesos, es una guía de comparación general que
clasifica los procesos que se usan con más frecuencia, según algunos de los factores analizados
anteriormente. Si bien algunos factores son subjetivos, permiten hacer una comparación general para
muchas aplicaciones. En este cuadro se puede apreciar que es posible tomar en cuenta muchas variables
al seleccionar el mejor proceso de soldadura para un trabajo en particular. En la práctica, es cuestión de
experiencia identificar y sopesar todas las variables en juego. Algunos factores, tales como la actitud y
percepción de los soldadores hacia un nuevo proceso o cambio de procedimiento, pueden ser más
difíciles de analizar que otros.
SELECCIÓN DEL METAL DE APORTACIÓN
La primera consideración al seleccionar el metal de aportación para la soldadura es la compatibilidad del
metal base con el proceso de soldadura. La Tabla 9-7 constituye una guía para la clasificación y uso de
materiales en concordancia con las normas de Harnischfeger Corporation. La “Designación preferida de
símbolos de soldadura” aparece en los diagramas donde se especifica la soldadura.
Si necesita mayor asistencia para seleccionar los materiales de aportación en cuanto a la evaluación del
proceso, la posición de la soldadura o el diseño de la unión, comuníquese con su representante de servicio
local de Harnischfeger.
CLASIFICACIONES DE ELECTRODOS SEGÚN LA AWS
La American Welding Society, AWS (Sociedad Estadounidense de Soldaduras) tiene especificaciones
estándar para la mayoría de los metales de aportación. Cada proceso de soldadura tiene un esquema de
clasificación específico. Si los electrodos se especifican en la Tabla 9-5, la clasificación seguirá las
formas que aparecen en la Figura 9-1, Figura 9-2, Figura 9-3 y Figura 9-4.
MANIPULACIÓN Y ALMACENAMIENTO DE ELECTRODOS
Los electrodos se deben almacenar bajo techo, preferentemente a una temperatura ambiente controlada.
Las fluctuaciones amplias de temperatura afectan las características del electrodo a bajos niveles de
hidrógeno, aun cuando venga en un paquete sellado. Los períodos prolongados de almacenamiento de
alambre descubierto permiten la formación de óxido o corrosión en la superficie del alambre. Algunas
reglas específicas son:
1. Elimine los electrodos que se hayan humedecido.
2. Elimine los electrodos que hayan estado fuera del horno y fuera del paquete durante un período
acumulativo mayor que lo que se indica en la Tabla 9-7.
3. Los hornos para mantención de electrodos se deben fijar entre 250°F y 300°F (121°C y 149°C).
4. El electrodo se puede usar directamente de una caja recién abierta. Todo electrodo de la caja, que no
vaya a ser utilizado de inmediato por un soldador, se debe colocar a la brevedad en el horno.
5. Todos los electrodos y alambres se deben mantener limpios y secos. El alambre que permanezca en
un alimentador abierto se debe proteger contra el polvo y la humedad.
6. Si fuese necesario volver a cocer los electrodos en el horno, hágalo a una temperatura de 700°
durante una hora.

Tabla 9-3: Recomendaciones para materiales de aportación y temperaturas
de precalentamiento/deposiciones sucesivas (hoja 1 de 4)

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Model 4100XPB
Tabla 9-6: Recomendaciones para materiales de aportación y temperaturas de precalentamiento/deposiciones sucesivas (hoja
4 de 4)

PREPARACIÓN PARA LA REPARACIÓN
1. La correcta preparación de la soldadura es la mitad del trabajo. Una soldadura o estructura trizada se
debe preparar correctamente antes de efectuar la soldadura propiamente tal. Lo primero que se debe
hacer en cualquier reparación de este tipo es limpiar completamente todos los contaminantes en la
zona a reparar. De no se efectuarse una limpieza total, lo más seguro es que la reparación no sea
satisfactoria. Estos contaminantes son la principal fuente de trizaduras por hidrógeno, porosidad y
posibles retrizaduras. Es preciso eliminar el óxido, grasa, pintura, agua u otros materiales extraños.
Cuando sea posible, limpie la pieza completa. En caso contrario, se debe limpiar un área mínima de
18 pulgadas (452 mm) en todas las direcciones partiendo del área que se va a reparar. Toda inversión
de tiempo en este procedimiento será provechosa, pues implicará que la reparación con soldadura no
se tenga que repetir.
2. Si es posible, aplique la técnica de pruebas no destructivas (NDT) para cerciorarse de identificar
todas las trizaduras. Las pruebas de partículas magnéticas o tintes penetrantes también pueden
contribuir a localizar y definir trizaduras no detectadas visualmente, incluyendo la longitud total de
la trizadura.
DESIGNACIÓN
PREFERIDA,
SÍMBOLOS DE
SOLDADURA
SÍMBOLOS
P &H
ANTERIORES
CLASE AWS
(O NOMBRE) PROCESO
TRACCIÓN
MÍN. (ksi)
RENDIMIENTO
MÍN. (ksi)
% MÍN. DE
ELONGACI
ÓN
IMPACTO
MÍN.
H A,B,E,H y O E70T-1
E71T-1
ER70S-6
E7018
EL121
EM12K1
ER70S-2
E70T-52
FCAW
FCAW
GMAW
SMAW
SAW
SAW
GTAW
FCAW
72
72
72
72
72
72
60
60
60
60
60
60
22
22
22
22
22
22
20 pies-lbs. a 0°
20 pies-lbs. a 0°
20 pies-lbs. a -20°
M M y K E90T1-K2
E9018
FCAW
SMAW
90-110
90
78
77
17
17
20 pies-lbs. a 0°F
20 pies-lbs. a -60°F
N N, Q y T E100T1-K3
E10018
FCAW
SMAW
100-120
100
88
87
16
16
20 pies-lbs. a 0°F
20 pies-lbs. a -60°F
P P (T4130)
(E4130)
(ER4130)
FCAW
SMAW
GTAW
R R (E4340) SMAW
MM RR
AA
MM
MM
PP
BB
E307
E308
E309L
E309LT-3
E310
E312
SMAW
SMAW
SMAW
FCAW
SMAW
SMAW
85
80
75
75
80
95
30
35
30
30
30
22
FF FF E316 SMAW 75 30
DDD AAA,DDD y
JJJ
(41P) SMAW
XXX WWW, XXX, YYY
y ZZZ
ENiFeCl
ENiCl
SMAW
FCAW
SMAW
VVV VVV ECu 35 40-60
1Consulte las especificaciones del proceso de soldadura (WPS) para la designación del fundente; las propiedades del material dependen del fundente
Tabla 9-7: Materiales de aportación y propiedades

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A. Determine el punto de inicio y de término de las trizaduras que se van a reparar. Al comenzar a
repararlas, parta por un punto que esté a más allá del final de la trizadura [por ejemplo: a 1 a 2
pulgadas (25,4 a 50,8 mm), dependiendo del grosor del material y la posición].
B. Antes del vaciado con arco de carbono al aire, precaliente el área a reparar. La temperatura
depende del material base (consulte la Tabla 9-3, Tabla 9-4, Tabla 9-5, Tabla 9-6).
3. Se recomienda retirar aproximadamente 1/8 a 3/16 de pulgada (3,175 a 4,762 mm) de profundidad
de material por pasada del arco al aire. Esta técnica permitirá lo siguiente:
A. Retirar completamente el metal fundido.
B. Detectar y analizar las causas de la trizadura.
C. Evitar el sobrecalentamiento del metal base (por ejemplo: manganeso o materiales revenidos y
templados).
D. Crear una preparación de unión prolija y relativamente uniforme que sea fácil de limpiar, revisar
y volver a soldar.
4. Lime o utilice la técnica de arco de carbono al aire en las áreas afectadas. Al utilizar el proceso de
arco de carbono al aire, precaliente el material (consulte la Tabla 9-3, 22, Tabla 9-5 y Tabla 9-6).
Empiece a vaciar mediante el arco a aproximadamente 2 pulgadas (50,8 mm) más allá del extremo
de la trizadura, y trabaje retrocediendo para evitar extender térmicamente la punta de la trizadura a
medida que la va eliminando. La técnica del arco se debe emplear sólo en situaciones en que el retiro
de material se limite a un máximo de aproximadamente 1/8 a 3/16 de pulgada (3,175 a 4,762 mm) de
profundidad por pasada.
5. Cuando se eliminen y reparen trizaduras grandes, se pueden eliminar segmentos cortos de unas 6 a
12 pulgadas (152,4 - 304,8 mm) a la vez y soldar antes de avanzar al siguiente segmento. A veces se
requiere esta técnica para minimizar la deformación y evitar trizaduras adicionales que se pueden
producir dentro o fuera del área de reparación.
6. Los ángulos en el costado de la unión de reparación con soldadura varían según la profundidad de la
trizadura, el grosor del miembro y el proceso de soldadura utilizado para la reparación. Como regla
general, los costados de la unión deben tener un ángulo de 15° a 22 - 1/2° (esto da un ángulo incluido
de 30° a 45°). Consulte la Figura 9-5.
7. Cree una muesca de reparación con forma de U (en vez de V) durante el vaciado con arco de
carbono al aire. El uso de una muesca con forma de U ayuda a minimizar la concentración de tensión
y permite un mejor acceso a la raíz de la soldadura en las primeras pasadas.
E7018 4 HORAS
E8018 2 HORAS
E9018 1 HORA
E10018 1/2 HORA
E11018 1/2 HORA
ACERO INOXIDABLE 4 HORAS
Tabla 9-8: Exposición permitida - electrodo revestido

8. Las superficies de la muesca del arco se deben limar para emparejarlas con un pulidor manual hasta
una profundidad de 1/32 de pulgada (0,79 mm), a fin de eliminar todos los depósitos de carbono que
Figura 9-1: Clasificación de electrodos - Acero dulce (revestido) - Proceso SMAW
Figura 9-2: Clasificación de electrodos - baja aleación (revestida)
ACERO DULCE (revestido)
CLASIFICACIÓN DE ELECTRODOS
PROCESO DE SOLDADURA AL ARCO METÁLICO CUBIERTO (SMAW)
Para electrodos de 3/16” y menos, salvo los de 5/32” y menos para las clasificaciones
E7014, E7015, E7016 y E7018
E-7018
Electrodo
Resistencia en KSI
Posición
Tipos de revestimiento y corriente
1. Plana, horizontal, vertical, elevada
2. Sólo plana y horizontal
3. Plana, horizontal, vertical hacia abajo, elevada
Dígito Tipo de revestimiento Corriente de soldadura
0
1 potasio de celulosa CA, DCEP o DCEN
DCEPsodio de celulosa
2
3
4
5
6
7
8
E6020 sodio de óxido de hierro
sodio de titanio
potasio de titanio
titanio con polvo de hierro
sodio bajo en hidrógeno
potasio bajo en hidrógeno
óxido de hierro con polvo de hierro
polvo de hierro bajo en hidrógeno
CA o DCEN
CA o DCEP
CA, DCEP o DCEN
DCEP
CA o DCEP
CA, DCEP o DCEN
CA o DCEP
CA o DCEP
DCEP - Electrodo positivo de corriente continua
DCEN - Electrodo negativo de corriente continua
BAJA ALEACIÓN (revestida)
E-7018-B1
Electrodo
80.000 psi mínimo
Todas las posiciones
Composición química del
depósito de metal de soldadura
Para CA o DCEP

Model 4100XPB
hayan quedado a causa del proceso de arco al aire. En situaciones extremas donde ello sea
imposible, la superficie de unión se puede limpiar con un cincel neumático agudo.
9. Aplique la técnica NDT para verificar que se eliminaron todas las trizaduras e irregularidades. Para
ello, utilice las pruebas de partículas magnéticas o de tintes penetrantes.
PASOS PARA LA REPARACIÓN CON SOLDADURA
1. Uno de los factores más importantes que afecta la reparación es el uso de electrodos completamente
secos con bajos niveles de hidrógeno. Estos electrodos se deben colocar en hornos de
almacenamiento si no se usarán de inmediato, una vez abierta una caja nueva. Consulte el
procedimiento de manipulación y almacenamiento de electrodos (página 6). El uso de “cajas
térmicas” para mantener tibios los electrodos en el lugar de operación de la soldadura garantizará
que no se acumule humedad.
Figura 9-3: Clasificación de electrodos - Acero dulce (tubular) - Proceso FCAW
Figura 9-4: Clasificación de electrodos - Acero dulce (con varilla de núcleo fundente) - Proceso
FCAW
ACERO DULCE (Tubular)
PROCESO DE SOLDADURA AL ARCO CON
E-70 T-1
Electrodo
Resistencia a la tracción en KSI
Tubular
Tipo de gas
1,2 CO2
Ninguno
CO2
Ninguno
Varios
3,4,6,8
5
7
G
VARILLA DE NÚCLEO FUNDENTE (FCAW)
ACERO DULCE (con varilla de núcleo fundente)
PROCESO DE SOLDADURA AL ARCO CON
E-70 T-1
Electrodo
Tracción x10 KSI
Posición
Electrodo con varilla de núcleo fundente
Capacidades de uso y rendimiento
VARILLA DE NÚCLEO FUNDENTE (FCAW)

2. Precaliente según el tipo de material y mantenga la temperatura correcta para las deposiciones
sucesivas durante la operación de soldadura (consulte la Tabla 9-3, Tabla 9-4, Tabla 9-5 y Tabla
9-6). Cuando el precalentamiento se aplique localmente en la unión, se debe alcanzar la temperatura
necesaria en el metal de origen a una distancia de por lo menos 3 pulgadas (76,2 mm) en cualquier
dirección a partir de la preparación de la unión.
3. Si se aplica un precalentamiento con llamas de gas, ya sea manualmente o con quemadores fijos, la
temperatura se debe medir en el lado calentado un poco después del retiro de la fuente de calor. Esto
evita medir sólo la alta temperatura de la superficie inmediatamente después de retirar la llama de
gas. Se recomienda un retardo de dos minutos por cada pulgada (25,4 mm) de grosor del material.
4. Aplique la técnica de soldadura con empaste en los costados de la muesca antes de soldar la unión en
la muesca. Coloque una sola capa o revestimiento de empaste de soldadura metálica en cada costado
de la unión de la soldadura (consulte la Figura 9-7). Esto permite dos cosas. En primer lugar, coloca
el metal de la soldadura en la unión cuando no hay obstáculos en ella. El metal de la soldadura sólo
tiene que fundirse con el material base. Esta capa debe ser de aproximadamente 3/32 - 1/8 de
pulgada (2,4 - 3,175 mm) de grosor y se debe soldar con cordón reforzador. Estas pasadas de
empaste se deben extender hasta el borde superior de la unión y cubrir la superficie de la placa en
aproximadamente 1/4 de pulgada (6,35 mm) en cada lado de la unión. Y en segundo lugar, al
proceder a llenar la unión, las pasadas subsiguientes atemperarán las pasadas de empaste anteriores
y se eliminará el calor y endurecimiento en la zona afectada.
5. Suelde la unión utilizando la técnica del cordón reforzador. No utilice el método de pasada pendular
(aunque sí se puede emplear en aplicaciones verticales con electrodos de varilla).
Figura 9-5: Reparación de una trizadura
SUGERENCIAS DE MÁRGENES DE CORRIENTE PARA TIPOS Y TAMAÑOS DE ELECTRODOS
DE USO FRECUENTE
Diámetro del
electrodo
(pulgadas)
Polaridad de CC, DCEP Electrodo de CA
Mínimo (amperios) Máximo (amperios) Mínimo (amperios) Máximo (amperios)
1/8
5/32
3/16
1/4
5/16
3/8
1/2
5/8
3/4
1
30
90
200
300
350
450
800
1000
1250
1600
60
150
250
400
450
600
1000
1250
1600
2200
200
300
325
350
500
250
400
425
450
600
3/8 plano
5/8 plano
250
300
450
500
Tabla 9-9: Vaciado y corte con arco de carbono al aire
R=0,38 -0,50pulg.
45°
30°

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6. Elimine las esquirlas y limpie completamente entre las pasadas aplanando levemente con la peña de
un martillo. Utilice un martillo electroneumático con peña tipo aguja donde sea posible, un cepillo
de cerdas metálicas o un cincel neumático despuntado.
7. Una vez que el proceso de soldadura esté en curso, intente terminar la sección de unión sin
interrupciones. Si la longitud de la trizadura requiere una reparación por tramos, proceda a soldar el
tramo siguiente. Efectúe las pasadas de la soldadura en forma traslapada.
8. Evite que la soldadura se enfríe rápidamente utilizando mantas térmicas o poscalentamiento para
asegurar un enfriamiento lento y uniforme.
9. Lime y pula los ángulos y base de la soldadura para emparejarlos hasta eliminar las muescas o
esquinas puntiagudas y maximizar la vida útil evitando la fatiga de material (consulte la Figura 9-7 y
la Figura 9-8).
PRECAUCIONES DE SOLDADURA PARA LA P&H 7
DE ACERO DE MANGANESO AUSTENÍTICO.
1. Si se sobrecalienta el manganeso austenítico se pueden producir trizaduras graves en el metal base
adyacente a la reparación de soldadura.
2. No permita que la temperatura del metal base supere los 600°F (315°C), medida a
1/2 pulgada (12,7 mm) del borde de la soldadura depositada. Utilice un carbón indicador de
temperatura de 450°F (232°C) para supervisar la temperatura del metal base. La temperatura de las
deposiciones sucesivas no debe superar los 200°F (93°C).
3. Los procedimientos requeridos para evitar el sobrecalentamiento son los siguientes:
A. Suelde el metal base cuando éste alcance los 50 a 70°F (10°C a 21°C).
B. Utilice un electrodo de acero inoxidable de diámetro pequeño y sólo con los márgenes de
amperaje que se indican a continuación.
E 309 - 1/8″ diám. - 65 a 100 amp.
E 309 - 5/32″ diám. - 100 a 145 amp.
E 309 - 3/16″ diám. - 130 a 190 amp.
E 309LT-3/32″ diám. - 250 a 450 amp.,
25-30 voltios, velocidad de aliment. de alambre de 150 a 220 pulg. por minuto
y polaridad de CC invertida
AVISO
Las soldaduras E 309-15 o E 309-16 pueden utilizar el tipo de corriente especificado a
continuación:
La soldadura E 309-15 utiliza la polaridad invertida de corriente continua
La soldadura E 309-16 utiliza la polaridad invertida de CA o CC
C. Pasadas de depósito (ejemplos)
electrodo de1/8ð - 1/4″ soldadura de (5/16″ - 3/8″ si es vertical)
electrodo de5/32 ð - soldadura de 1/4 ð (5/16″ - 3/8″ si es vertical)
electrodo de3/16 ð - 1/4″ - soldadura de ″ 5/16
E 309LT-3 - soldadura de 5/16″
D. Prefiera los valores bajos del margen de amperaje y no se desplace con demasiada lentitud.
Mientras más lento lo haga, mayor será la acumulación de calor.

Figura 9-6: Secuencia de empaste
Figura 9-7: Método de pulido de la soldadura
B
B
A = Ancho del refuerzo (mínimo de 1/4 de pulgada [6,3 mm])
A
A
B = Ancho del revestimiento
W
W = Ancho de la soldadura final
cobertura de la pasada (mínimo de 1/8 de pulgada [3,175 mm])
EL REVESTIMIENTO DEBE TENER UN MÍNIMO DE 1/8 DE PULG. (3,175 mm)
MÁS ALLÁ DEL BORDE. LA SOLDADURA FINAL NO SE DEBE DEPOSITAR EN LA PLACA
A A
A = Ancho del refuerzo (mínimo de 1/4 de pulgada [6,3 mm])

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E. No use la técnica de pasada pendular (sí se puede utilizar en aplicaciones verticales con
electrodos de varilla); utilice, en cambio, la técnica de arrastrado directo, es decir la del cordón
reforzador.
F. No concentre la soldadura en una sola área. Deposite una pasada de soldadura, luego avance a otra
zona, dejando que el primer depósito y el metal adyacente se enfríen a 200°F (93°C) o menos antes
de agregar nuevas pasadas de soldadura a la unión.
G. Inmediatamente después de cada pasada intermedia, la soldadura se debe aplanar levemente con
un martillo neumático con peña tipo aguja, un cepillo de cerdas metálicas o un cincel neumático
despuntado. Esto ayuda a evitar las tensiones por encogimiento a medida que se enfría la
soldadura y contribuye a su rápido enfriamiento.
H. En el caso de que el metal base tenga una temperatura inferior a 50°F (10°C), precaliéntelo a no
más de 100°F (43,3°C) antes de soldar. Utilice un carbón indicador de temperatura. Mida la
temperatura de precalentamiento a una distancia igual al grosor del mayor miembro que se unirá.
I. Utilice un carbón indicador de temperatura de 450°F (232°C) para supervisar la temperatura del
metal base a 1/2 pulgada (12,7 mm) de la pasada de soldadura depositada anteriormente. Si la
supervisión se efectúa minuciosamente, el material base se mantendrá bajo la temperatura
máxima permitida de 600°F (315°C). Revise la temperatura mencionada anteriormente un
minuto o más después de haber depositado la pasada.
J. Al retirar el material de una pieza fundida con manganeso austenítico, utilice el proceso de arco
al aire en vez del de corte con llama. Esto es necesario debido al alto consumo de calor que
requiere este último proceso. Cuando se utiliza correctamente, el proceso de arco al aire
eliminará rápidamente el metal fundido y se producirá una acumulación de calor mucho menor
en la pieza fundida.
K. Al reparar con soldadura, o en la preparación de la aplicación de una capa dura, se debe pulir la
zona de trabajo para eliminar todo material endurecido. La profundidad más común del pulido
Figura 9-8: Preparación típica para pulir/emparejar
los extremos de la escuadra de refuerzo

sólo debe ser de 1/32 de pulgada (0,0313 mm). La superficie de trabajo endurecida es más
susceptible de trizarse que el material revenido. El mejor equipo para esta operación es un
esmerilador eléctrico o neumático con un disco de pulido de 7 pulgadas (178 mm) de diámetro.
DETALLES DEL CALENTAMIENTO (en materiales distintos al acero
de manganeso austenítico)
Precalentamiento
A continuación se describen algunas pautas para utilizar al efectuar el precalentamiento:
• Mínimo de 200°F (93°C) (consulte la Tabla 9-3, Tabla 9-4 y la Tabla 9-5).
• Utilice este procedimiento cuando las uniones sean muy limitadas.
• Puede que sea necesario un precalentamiento mayor para evitar trizaduras o deformación
posteriores a la soldadura.
• Siempre utilice carbones indicadores de temperatura.
• Mantenga el precalentamiento hasta terminar la soldadura.
• Utilice mantas térmicas para mantener el calor y retardar el enfriamiento a fin de evitar trizaduras
posteriores a la soldadura, especialmente en uniones altamente limitadas.
• Cada vez que sea posible, utilice artefactos eléctricos de calentamiento para precalentar a fin de
tener un mejor control de la temperatura.
• No permita que materiales revenidos y templados alcancen una temperatura superior a los 500°F
(260°C) durante el precalentamiento o la soldadura.

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Tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT)
• Harnischfeger Engineering especificará cuando ello sea necesario.
LIMPIEZA Y ACABADO FINALES
Una vez completa la soldadura de reparación, se deben eliminar todos los restos. Esto permitirá una
buena inspección de la soldadura terminada y dejará la superficie limpia para cualquier revestimiento
posterior. Las normas adicionales son las siguientes:
• Todo empalme o soldadura a tope se debe pulir para emparejarlo y nivelarlo, es decir, sólo deben
quedar visibles las marcas de abrasión producto del pulido, y el empalme debe quedar paralelo
con la soldadura.
• Si reparará una soldadura original que se haya pulido y contorneado, haga lo mismo con la
reparación.
• El contorneo y el pulido se debe efectuar tal como se indica en la Figura 9-7 o la Figura 9-9.
EMPALME
En este apartado se describen los requisitos estándar de empalme, limitándose a los materiales del grupo
1 tal como se define en la Tabla 9-3, Tabla 9-4 y Tabla 9-5.
Las placas con grosor máximo de 1 pulgada (25,4 mm) utilizan una unión simple en V con un ángulo de
45° incluido, con una abertura de raíz de 1/4 de pulgada (6,35 mm) y una barra de refuerzo de 3/8 de
pulgada (3,5 mm) de grosor. Consulte la Figura 9-9. Las placas superiores a 1 pulgada (25,4 mm) utilizan
una unión en V doble, con ángulos de 45° incluidos y sin abertura de raíz, pero con una cara de raíz de 1/
4 de pulgada (6,35 mm). La primera V (la del lado superior) debe tener una profundidad igual a 2 veces la
parte posterior o segundo lado, es decir, placa de 2 pulgadas (50,8 mm) - 1 - 1/4 pulgada
(31,75 mm) (superior) y 1/2 pulgada (12,7 mm) (inferior) con una cara de raíz de 1/4 de pulgada (635
mm). Consulte la Figura 9-10.
Utilice refuerzos macizos en la unión del empalme para minimizar la deformación durante y después de
la soldadura.
CONTROL DE LA DEFORMACIÓN Y ENCOGIMIENTO. Deformación angular - El control de la
deformación angular se puede lograr soldando en secuencia de lado a lado en la unión o bien utilizando
fuertes refuerzos para contener los miembros. Los biseles para las uniones de muescas de acero que
requieran una penetración total se pueden proporcionar de modo de que 2/3 del bisel queden en el primer
lado y 1/3 en el segundo. Suelde el primer lado hasta la mitad de su extensión, vacíe retrocediendo y
suelde el segundo lado, y luego complete el primer lado. Si el precalentamiento es mayor al especificado
también se reducirá la deformación.
Encogimiento transversal - Las uniones que produzcan un mayor encogimiento se deben soldar antes de
aquéllas que lo produzcan en menor cantidad.
El material de aportación es un producto fungible clasificado como H (70 ksi).
es decir, soldadura al arco metálico cubierto (SMAW): E7018
Soldadura al arco con varilla de núcleo fundente (FCAW): E70T-1 o E71T-1
Soldadura al arco metálico con gas (GMAW): E70S-6
Soldadura de arco sumergido (SAW): EL12 o EM12K 13.5
Para el precalentamiento, consulte la figuras 9-3, la Tabla 9-4 y la Tabla 9-5.

SOLDADURA DE MUESCAS CON PENETRACIÓN COMPLETA. Las soldaduras de muescas
utilizadas para el empalme requieren una penetración completa. Se pueden soldar en uno o ambos lados y
pueden ser uniones a tope o en T.
• Las uniones de penetración completa con soldadura en un solo lado se pueden soldar con una raíz
abierta utilizando el metal base como refuerzo o bien utilizando un refuerzo externo, el cual
puede ser fusible o no fusible. Las dimensiones del encaje deben permitir la correcta penetración
hasta la raíz de la unión de la soldadura. En todos los casos, retroceda vaciando el lado trasero
hasta alcanzar el metal sano. En general la barra de respaldo siempre se debe retirar a menos que
el procedimiento específico de la soldadura indique lo contrario. Pula después del vaciado a fin
de retirar el revestimiento de carbono y vuelva a soldar para nivelar.
• Para las uniones de soldadura doble, se deben eliminar las esquirlas de la raíz de la primera
soldadura, luego vaciar o pulir hasta alcanzar metal sano antes de efectuar las pasadas
subsiguientes de soldadura. Retroceda vaciando la primera soldadura hasta alcanzar metal sano
para nivelarla, púlala y suelde la segunda V a nivel.
Retire todos los refuerzos una vez terminada la soldadura y pula el área de la unión del refuerzo para
emparejarla a fin de retirar todo el material del refuerzo/soldadura. Empareje todo el exceso de la
soldadura de modo que el empalme quede nivelado con el material base. No debe quedar ningún indicio
visible de la unión de la soldadura salvo las marcas de la abrasión producto del pulido.
Efectúe la prueba ultrasónica en la unión una vez que haya terminado si cuenta con el equipo. Repárela si
fuese necesario.
La placa empalmada debe quedar plana después de la soldadura. Empareje la placa empalmada si fuese
necesario. Se recomienda alternar el lado de la soldadura en las uniones en V doble para minimizar la
deformación, aunque no es necesario. En el apartado Control de la deformación y encogimiento que
apareció anteriormente aparecen las recomendaciones de la secuencia de la soldadura.
Figura 9-9: Empalme de la soldadura, menos de 1 pulgada de grosor
Figura 9-10: Empalme de la soldadura, más de 1 pulgada de grosor
Sección 10

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