Procesos y Técnicas Fundamentales de Soldadura Eléctrica y por Gas

Tipos de Procesos de Soldadura

Soldadura por Arco Eléctrico

• Con carbón
• Por arco metálico con electrodos revestidos (SMAW - Shielded Metal Arc Welding)
• Con núcleo de flujo (FCAW - Flux Cored Arc Welding)
• Por arco metal gas (MIG/MAG o GMAW - Gas Metal Arc Welding)
• A gas tungsteno (TIG o GTAW - Gas Tungsten Arc Welding)
• Por arco sumergido (SAW - Submerged Arc Welding)
• De plasma (PAW - Plasma Arc Welding)
• De espárragos (Stud Welding)

Soldadura a Gas

• Oxiacetilénica (OAW - Oxyacetylene Welding)
• Oxhídrica
• A gas con presión

Soldadura por Resistencia

• Por puntos (RSW - Resistance Spot Welding)
• Por costura (RSEW - Resistance Seam Welding)
• Por proyección (RPW - Projection Welding)
• Con presión
• Por recalcado (UW - Upset Welding)
• Por percusión

Soldadura Fuerte (Brazing) y Blanda (Soldering)

(Nota: Técnicamente son procesos de unión, no de soldadura por fusión del metal base)

• Por infrarrojo
• Por soplete
• Al horno
• Por inducción
• Por resistencia
• Por inmersión

Soldadura en Estado Sólido

• Por frío (Cold Welding)
• Por fricción (Friction Welding - asumo que 'fusión' era un error tipográfico por 'fricción' en este contexto)
• Por explosión (EXW - Explosion Welding)
• Por forja (FOW - Forge Welding)
• Por presión
• Ultrasónica (USW - Ultrasonic Welding)

Otros Procesos de Soldadura

• Aluminotérmica (TW - Thermit Welding)
• Por rayo láser (LBW - Laser Beam Welding)
• Por inducción
• Por electroescoria (ESW - Electroslag Welding)
• Por haz de electrones (EBW - Electron Beam Welding)

Clasificación y Composición Química de los Electrodos Revestidos (SMAW)

• Celulósico: Contiene alta proporción de celulosa (aprox. 45%) en el revestimiento, además de componentes como amianto, calcita, polvo de hierro (5-21%), dióxido de titanio, ferromanganeso, asbesto, silicato de potasio y de sodio. Genera gran cantidad de gas protector. Ejemplo: E6011.
• A base de Rutilo: El dióxido de titanio (rutilo) es el componente principal del revestimiento. Proporcionan un arco suave y fácil manejo.
• Bajo Hidrógeno: Formulados con minerales básicos (carbonato de calcio, fluorita) para minimizar el contenido de hidrógeno en el metal depositado, cruciales para aceros de alta resistencia o espesores gruesos.
• Óxido de Hierro: Contienen altos niveles de óxidos de hierro en el revestimiento.
• Polvo de Hierro: Contienen una alta proporción de polvo de hierro en el revestimiento (ej. hasta 50%), lo que aumenta la tasa de deposición. Ejemplo: E7018 (que también es de bajo hidrógeno).

Criterios para la Selección del Electrodo a Usar

• Tipo de material base a soldar (composición química y propiedades mecánicas).
• Espesor del material base a soldar.
• Posición de soldadura (plana, horizontal, vertical, sobrecabeza).
• Propiedades mecánicas requeridas para la unión soldada.
• Tipo de corriente (CA o CC) y polaridad (si es CC) disponibles en la máquina de soldar.
• Condiciones de servicio de la pieza soldada (temperatura, corrosión, etc.).

Funciones de los Recubrimientos de los Electrodos

• Proporcionan una atmósfera protectora (cámara de gas) al descomponerse por el calor del arco, desplazando el oxígeno y nitrógeno del aire y protegiendo el metal fundido.
• Generan escoria líquida que flota sobre el metal fundido, protegiéndolo de la contaminación atmosférica durante la solidificación y ayudando a dar forma al cordón.
• Estabilizan el arco eléctrico mediante elementos ionizantes.
• Aportan elementos de aleación al baño de fusión para mejorar las propiedades del metal depositado.
• Aumentan la tasa de deposición (especialmente los electrodos con polvo de hierro).
• Facilitan la soldadura en diferentes posiciones.

El gas emitido por el recubrimiento de un electrodo revestido durante la soldadura por arco eléctrico manual (SMAW) cumple la función crucial de crear esta atmósfera protectora alrededor del arco y del baño de fusión.

Hacia una Soldadura Óptima

Lograr una soldadura de calidad requiere análisis previo de la tarea, contención de la ansiedad y paciencia durante la ejecución. Es imperativo trabajar siempre utilizando todos los implementos de seguridad personal (EPP) adecuados (careta de soldar con filtro apropiado, guantes de cuero, ropa de trabajo resistente al fuego, calzado de seguridad, protección respiratoria si es necesario) y en un área de trabajo donde se hayan evaluado y controlado todos los riesgos (ventilación adecuada, ausencia de materiales inflamables, conexión a tierra correcta, etc.).

Consideraciones Fundamentales (L.A.V.A.) para un Cordón Óptimo en SMAW (Posición Plana)

Para realizar un cordón óptimo y adecuado en soldadura por arco eléctrico manual con electrodo revestido (SMAW), especialmente en posición plana, se deben controlar los siguientes parámetros clave, a menudo recordados por el acrónimo L.A.V.A.:

• L = Longitud de arco: Es la distancia entre la punta del electrodo y la superficie del metal base fundido. Debe mantenerse corta y constante, generalmente no mayor al diámetro del núcleo del electrodo. Una longitud excesiva provoca porosidad y salpicaduras.
• A = Ángulo del electrodo: Se refiere a la orientación del electrodo respecto a la pieza de trabajo. Generalmente, se mantiene a 90° respecto a la superficie del material base en el plano transversal (ángulo de trabajo) y con una inclinación de 10°-15° en la dirección de avance (ángulo de avance), es decir, formando un ángulo de 75°-80° respecto a la pieza en el sentido del avance.
• V = Velocidad de avance: Es la rapidez con la que se mueve el electrodo a lo largo de la junta. Debe ser constante y ajustada para obtener el ancho, la penetración y la forma de cordón deseados, sin adelantarse ni quedarse atrás del baño de fusión.
• A = Amperaje: Es la intensidad de la corriente eléctrica. Debe seleccionarse correctamente según el tipo y diámetro del electrodo, el espesor del material base y la posición de soldadura. Un amperaje demasiado bajo dificulta la fusión, mientras que uno demasiado alto puede perforar el material o causar socavaciones. Se requiere un amperaje relativamente mayor para electrodos con alto contenido de polvo de hierro, como el E7018, debido a su mayor tasa de deposición.

Tipos de Cordones de Soldadura (Técnica de Manipulación)

Según el movimiento impartido a la punta del electrodo, los cordones pueden ser:

• Cordones rectos o de vaivén (Stringer beads): Se realizan con un movimiento lineal en la dirección de avance, con mínima o nula oscilación lateral. Generalmente usados para el pase de raíz en juntas biseladas o en materiales delgados.
• Cordones oscilatorios (Weave beads): Se realizan moviendo el electrodo de lado a lado (oscilando) mientras se avanza. Se utilizan para pases de relleno y terminación (presentación) en juntas más anchas, logrando mayor deposición de material por unidad de longitud. Las técnicas de oscilación comunes incluyen:
  • Zigzag
  • Media luna
  • Circular
  • Triangular