SOLDAURA.ppt

› Oerlikon; “Soldaduras Especiales”; Explosivos
S.A.; Lima – Perú.
› Oerlikon; “Electrodos y Varillas para Aceros”;
Explosivos S.A. Lima – Perú.
_ Oerlikon; “Manual de soldadura”.

DEFINICION TECNICA:
De acuerdo con AWS, una soldadura es, “una coalescencia
localizada de metales o no metales producida tanto por
calentamiento de los metales a la temperatura de soldadura, con
o sin la aplicación de presión, o por la aplicación de presión
solamente y con o sin el uso de material de aporte.”
Coalescencia significa “unidos uno a otro entre si”.
CAMPOS DE APLICACIÓN:
- Soldadura de producción.
Ej. Calderería, astilleros navales, empresas de montaje. etc.
- Soldadura de Mantenimiento.
Ej. Todas las industrias, talleres de mantenimiento, etc.
- Preventivo.
- Correctivo.

 Durante el siglo XX se desarrolló una serie de
procesos y variantes, llegándose a registrar el
año 1989 113 procesos de soldadura diferentes
en la norma DIN 1910.
 Actualmente continúa el desarrollo de otros
procesos y variantes para casos específicos de
aplicación.
 La soldadura continuará…..

 Temperatura:
› El arco eléctrico permite alcanzar temperaturas
superiores a los 5500 C (10000 F)
 Radiación:
› El arco eléctrico genera radiaciones en los espectros
de luz Visible, Infrarroja y Ultravioleta

 Intensidad de Corriente:
› Este parámetro determina la cantidad de energía
disponible para la fusión del metal base y el
material de aporte.
 Tipo de Corriente:
› Alterna: Permite utilizar grandes magnitudes de
corriente. Sin embargo, el arco se extingue y se
enciende al doble de la frecuencia de la red
eléctrica, lo hace inestable.
› Continua: Genera arcos eléctricos estables.
Permite obtener uniones de gran calidad

 Polaridad de Corriente:
› regula la distribución del calor del arco eléctrico. La
mayor cantidad de energía se concentra en el polo
negativo del circuito (cátodo).
› Polaridad Directa (DC-, electrodo negativo): se utiliza
para maximizar la fusión del electrodo. Se utiliza en
materiales de poco espesor y soldaduras fuera de
posición
› Polaridad Inversa (DC+, electrodo positivo): se utiliza
para maximizar la penetración de la soldadura. SE
aplica en soldaduras de materiales de gran espesor

 Tipo de Electrodo
› Consumibles: El electrodo se funde durante el
proceso de soldadura, pasando a formar parte del
cordón de soldadura.
› No Consumibles: El electrodo no se funde durante el
proceso. Los aportes de material se hacen mediante
la alimentación de varillas.
 Diámetro del electrodo

 Longitud del Arco: es la distancia medida entre la
punta del electrodo y la superficie del metal base.
Influye:
› Estabilidad del arco: a Mayor longitud puede ocurrir
la extinción del arco.
› Eficiencia de la transferencia de metal (a mayor
longitud, mayor salpicadura)
› Pérdida de energía del arco (a mayor longitud, mas
pérdidas por radiación)
› Voltaje de soldadura (y por ende energía para la
fusión)

 Protección de la soldadura:
› Los procesos de soldadura por arco utilizan dos
métodos de protección: Gases de protección y Flujos
(sólidos).

 Penetración:
› La penetración en la soldadura es la profundidad de
la zona fundida medida desde la superficie de la
parte. Depende de los parámetros del arco.
(polaridad e intensidad de corriente).
 Número de pasadas:
› Los procesos de soldadura por arco pueden
efectuarse en una o múltiples pasadas en función de
la cantidad de material a depositar en la junta.

Las Máquinas eléctricas utilizadas se clasifican
en:
 Transformadores
 Transformadores-rectificadores
 Generadores

Transformador-Rectificador (mono fásico):
Es la fuente de energía mas versátil y de menor costo.
Al ser de una fase, la calidad de la onda de corriente no
es muy buena ni confiable. Operación silenciosa, sin
partes móviles. Es el método de transformación de
energía más eficiente.
Transformador Rectificador trifásico:
Costo Intermedio, La energía para la soldadura es mas
homogénea que en la fuente monofásica aunque esta
sujeta a la calidad de la línea de alimentación. Operación
silenciosa, sin partes móviles

Motor-Generador
Es la mas costosa de las fuentes de energía. Tiene
elevados costos de mantenimiento pero es la
recomendada cuando se necesita un voltaje de arco
estable y una onda homogenea para realizar el trabajo.
Permite el control del voltaje de circuito abierto. Permite
mantener una intensidad de corriente constante a pesar
de las variaciones de voltaje en la línea de
alimentación.
Factor de servicio:
% de tiempo que el arco puede estar activo, en base
a intervalos de 10 minutos, para maximizar la vida de la
fuente de energía

 Corriente Constante:
› Son aquellas que independientemente del voltaje
generan la misma corriente de operación
V (Volts)
i (Amp)
Punto de Operación

 Voltaje Constante:
› Son aquellas que independientemente de la
intensidad de corriente, conservan el mismo voltaje
de operación
V (Volts)
i (Amp)
Punto de Operación

Posiciones a tope.
Posiciones en filete.
Posiciones en tubería

 Junta a tope
 Junta a tope en U simple
 Junta a tope en “V”

 Junta en “T” con borde en “V”.
 Junta en “T” con borde en doble “V"

 Junta en “T” en borde plano
 Junta en “T” con borde en “J”

 Factores para lograr un buen cordón.
- Regulación de la corriente. Según el espesor del
material, clase del material, diámetro del electrodo,
etc, siendo el amperaje ligeramente menor que el
usado en iguales condicione que en la posición
plana.
- Angulo del electrodo. Seguir un ángulo de 65-80
grados
- Longitud del arco. Es necesario mantener un arco
corto, no mayor a 1/8”.

 Recomendaciones generales.
- El movimiento del electrodo debe ser moderado, a fin de no
sobrecalentar la plancha y el cordón se chorree
- Los cordones deben ser de preferencia angostos y no anchos,
a fin de lograr un cordón con buen aspecto.
- Las ultimas pasadas pueden hacerse con una oscilacion como
se muestra en la figura.

 Factores que deben de considerarse.
- Regulación de la corriente.
- Angulo del electrodo.
- Velocidad de avance. El avance será lento pero el
movimiento oscilatorio debe ser mas ligero
METODOS DE SOLDADURA EN POSICION VERTICAL.
-Metodo ascendente.
-Metodo descendente.

 Factores que deben de tomarse:
- Regulación de la corriente.- Debe ser ligeramente mas alto que
para la posición vertical.
- Angulo del electrodo.- Lo recomendado.
- Velocidad de avance. Mas rápida que en la posición vertical,
tratando de imprimir la misma que para la posición plana.
Recomendaciones generales:
- Un arco corto i los movimientos adecuados evitaran que el
cordón se chorree.
- Se recomienda ejecutar cordones rectos con preferencia a
cordones anchos.

 Proceso de soldadura donde la
coalescencia es producto del
calentamiento logrado al establecer un
arco eléctrico entre un electrodo
consumible recubierto y la pieza de
trabajo

El calor necesario para la lograr la fusión de los componentes, se
obtiene de un arco eléctrico formado entre un electrodo
recubierto, en forma de varilla, y la pieza de trabajo.

 Junta en “V” reducida.
 Junta en “X” reducida.

 Junta a tope en doble “V” o “X”.
 Junta a tope en doble “U”

• Al formarse el arco eléctrico se genera un intenso
calor, que produce:
- La fusión del núcleo metálico del electrodo y que
formará parte del depósito.
- La descomposición del recubrimiento que formará
una atmósfera rica en CO2, y la escoria
necesarias para la protección del metal líquido.
- Durante la solidificación, la capa de escoria
ocupará la parte superior del cordón y protegerá
al metal del depósito durante el enfriamiento.

Establecer las características eléctricas del
electrodo.
- Producir un escudo de escoria para la
protección del depósito durante el
enfriamiento y determinar las
propiedades mecánicas, la geometría y
limpieza del cordón.
- Es un medio de adición de elementos de
aleación, con objeto de modificar alguna
propiedad específica del depósito.

Máquina de
Soldadura
(AC/DC)
Pinza
Electrodo
Arco
Cables
Pinza de
Tierra

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

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

En primer término, las especificaciones de los electrodos se
refieren al material base de la soldadura:
 Aceros Dulces (A5.1)
 Aluminio y aleaciones de aluminio (A 5.3)
 Aceros inoxidables (al cromo y al cromo nickel) (A 5.4)
 Aceros de baja aleación (A 5.5)
 Cobre y Aleaciones de Cobre (A 5.6)
 Nickel y aleaciones de nickel (A 5.11)
 Endurecimiento superficial (A 5.13)
 Hierro Fundido (A 5.15)

E _80 1 B1
8 H4 R
Electrodo
Su mínimo soldadura (ksi)
Posiciones de Soldadura:
1. F, H, V, O
2. F, H
3. F, H, Vd, O
Tipo de Recubrimiento y de corriente:
0 Celulosa Sodio DC+
1 Celulosa Potasio AC DC+ DC-
2 Titanio Sodio AC DC-
3 Titanio Potasio AC DC+
4 Hierro Titanio AC DC+ DC-
5 Sodio Bajo H. DC+
6 Potasio Bajo H. AC DC+
7 Hierro Óxido de Hierro AC DC+ DC-
8 Hierro Bajo H. AC DC+
Resistente a la Humedad
Hidrógeno disuelto
(ml/100 g depósito):
4
8
16
Composición química del deposito:
A1 0.5% Mo
B1 0.5% Cr 0.5% Mo
B2 1.25%Cr 0.5% Mo
B3 2.25%Cr 1% Mo
C1 2.5% Ni
C2 3.25%Ni
C3 1% Ni 0.15% Cr 0.38%Mo
D1&D2 1.25-2% Mn 0.25-0.45% Mo
G 0.5% Ni 0.3%Cr 0.2%Mo 0.1%V

 Formadores de escoria:
› SiO2, MnO2, FeO, Al2O3
 Estabilizadores de las características del Arco
› Na2O, CaO, MgO, TiO2
 Desoxidantes (fundentes)
› Grafito, Al, celulosa
 Aglomerantes
› Silicato de sodio, silicato de potasio, abestos
 Elementos aleantes:
› Va, Ce, Co, Mo, Al, Zirconio, Cr, Ni, Mg, W.

Los electrodos de aceros dulces se clasifican en
base a los requerimientos de las juntas:
 Alta Penetración
 Alta Deposición
 Uso General
 Bajo Hidrógeno

 Son electrodos donde la poza de fusión se solidifica
rápidamente. Se recomiendan para la soldadura en
todas las posiciones. Poseen un recubrimiento de
celulosa que forma permite alta penetración y poca
escoria
 Características:
› Fabricación y mantenimiento general
› Soldadura vertical hacia arriba y sobre la cabeza
› Inspección por R X en soldaduras fuera de posición
› Soldadura de juntas galvanizadas, sucias, pintadas o grasosas
que no puedan se limpiadas adecuadamente
› Juntas de ALTA PENETRACIÓN
› Soldadura de chapas

Son electrodos donde el recubrimiento es en peso, 50%
hierro. Se utilizan para maximizar la cantidad de metal
depositado en la junta. La poza de fusión solidifica
lentamente y posee una capa espesa de escoria. Se
recomienda para posiciones planas y horizontales. En
general, soldaduras en Juntas (canales), Filetes planos y
horizontales y sldaduras de superposición en espesores
mayores a 3/16” se consideran de este tipo.
Características:
› Juntas de múltiples pasadas
› Alta producción en soldadura de una pasada
› Soldadura plana y hasta 15 grados hacia abajo
› Buena apariencia del cordon
› Facilidad de remoción de escoria
› Mínima penetración

 Son electrodos con una deposición inferior al grupo
de alta deposición pero con una mejor tasa de
solidificación. Permite soldar en todas las
posiciones. Su recubrimiento posee lima y titania, y
en algunos casos, hierro.
› Se recomiendan para la soldadura de laminas de menos de
3/16” de espesor a elevadas velocidades, minimizando
incrustaciones de escoria y perforaciones.
› Soldaduras irregulares o cortas que cambian dirección o
posición.
› Soldaduras de filete o superpuestas en chapas
› Pobre preparación de superficie
› Soldadura general en todas las posiciones

 Se recomiendan para juntas que deban cumplir códigos
de soldadura y materiales sensibles a agrietamiento por
hidrógeno disuelto. Los electrodos de bajo hidrógeno se
encuentran distribuidos entre los tres grupos
precedentes.
 Características
› Soldaduras de calidad de inspección RX
› Excelentes propiedades mecánicas
› Evitan agrietamiento de aceros de medio y alto carbono
› Evitan fractura en caliente de aceros fosforados
› Evitan porosidad en aceros con azufre
› Minimizan agrietamiento por esfuerzos residuales
› Excelentes propiedades de impacto
› Minimiza precalentamiento.

Grupo
Nomenclatura del
electrodo
Nomenclatura Bajo
Hidrógeno
Rápida
solidificación
Exx10, Exx11,
Exx22
Exx18
Alta
Deposición
Exx24, Exx27 Exx28
Deposición y
solidificación
Exx14, Exx12,
Exx13
Exx18

 Variables principales del proceso:
› Intensidad de Corriente
› Polaridad de Corriente
› Longitud de Arco
› Característica de la máquina
› Tipo de Electrodo
› Diámetro del electrodo

 Intensidad de corriente: El fabricante de electrodos
establece en rangos de corriente para cada tipo y
diámetro de electrodo.
 La intensidad de corriente mínima, es aquella que
permite la fusión de los metales base, el electrodo y el
recubrimiento.
 La intensidad de corriente máxima, es aquella que
permite el establecimiento del arco sin descomponer el
recubrimiento

 Tipo y Polaridad de Corriente:
› El proceso de soldadura con electrodo recubierto permite
trabajar tanto con polaridad directa como con polaridad inversa.
› El tipo y polaridad de corriente a utilizar están limitados por la
selección del electrodo en función del material y los
requerimientos de la junta.

 Longitud de Arco: Para las soldaduras
en posición, se prefieren los arcos cortos
(son mas eficientes).
 Para las soldaduras fuera de posición,
es permisible utilizar longitudes de arco
variables a fin de controlar el tamaño de
la posa de fusión.
 La longitud de arco es controlada por la
destreza del operador, lo que hace este
proceso menos competitivo que otros
procesos de soldadura por arco
L

 Curva característica recomendada: de tipo Corriente
constante
V
i
Vo
icc

 Diámetro del Electrodo: Determina la cantidad de corriente que
puede utilizar el electrodo. Un exceso de corriente puede causar la
descomposición del recubrimiento, impidiéndole cumplir sus
funciones. A mayor diámetro, mayor capacidad de corriente.
 Recomendaciones:
› Diámetros Grandes: se utilizan en materiales de elevado espesor y
para incrementar la velocidad de soldadura.
› Diámetros pequeños: se utilizan cuando se requiere controlar el
tamaño de la poza de fusión (soldadura fuera de posición)
› Para minimizar los costos del proceso de soldadura, se recomienda
utilizar el mayor diámetro posible de electrodo con el que no ocurra
una “sobre soldadora”. (exceso de dimensiones del cordón de
soldadura)

 Tipo de Electrodo: El tipo de electrodo seleccionado
determina:
› El mecanismo de protección
› Composición química de la junta
› Propiedades mecánicas de la junta
› Acota intensidad de corriente, polaridad y posiciones de
soldadura que pueden utilizarse
 El tipo de electrodo se selecciona en base a los
materiales a unir (y los códigos que norman las
soldaduras) y en base a los requerimientos de la Junta
(aceros dulces)

 El equipo de soldadura es relativamente económico.
 Es ampliamente utilizado en la fabricación y en los
trabajos de mantenimiento.
 Es ampliamente explotado en espesores de 3 a19
mm
 Baja Producción, se debe reemplazar los electrodos
limitando el tiempo de arco eléctrico
 Portátil (necesita electricidad, pero el equipo es
ligero y fácil de transportar)

 Definición:
› Procesos de soldadura donde la coalescencia se
produce bajo la protección de un gas y el
calentamiento de un arco eléctrico establecido entre
un electrodo (consumible o no) y las partes a Ser
Unidas.
 Clasificación en función del tipo de electrodo:
› Proceso GMAW: Electrodo de metal, consumible
› Proceso GTAW : Electrodo de tungsteno, no
consumible

 Proceso de soldadura por arco eléctrico en el
cual la coalescencia se produce debido al
calentamiento producido por un arco eléctrico
establecido entre un electrodo consumible de
alimentación continua y el material de trabajo.
La protección de la soldadura se logra
mediante la aplicación externa de un gas o
mezcla de gases.
 Dependiendo de la naturaleza del gas, el
proceso puede clasificarse como:
› Proceso MIG (Gases inertes o sus mezclas)
› Proceso MAG (Gases activos o sus mezclas)

Bombona de Gas
Regulador de presión
Regulador de Flujo
Alimentador de
Electrodo
Carrete de Electrodo
Fuente de poder
Antorcha
Contiene el gas de protección
Conserva constante la presión
de gas de la línea
Regula el caudal de la línea de gas
Regula la alimentación de electrodo y de
gas a la antorcha de soldadura. Es
controlado por la intensidad de corriente
establecida en la fuente
Almacena el electrodo a utilizar
Genera y conserva el voltaje y corriente
requeridos por el proceso
Genera el arco eléctico. Guía el flujo de gas
hacia la poza de fusión. Transmite la corriente
eléctrica desde la máquina hasta el electrodo

Se utilizan fuentes de voltaje constante.
 Esto Garantiza la Regulación automática de la
longitud del Arco y por consiguiente de los
parámetros de operación (Voltaje, Corriente).

 Corriente Continua:
› DC+ (Polaridad inversa, Electrodo positivo)
 Genera un Arco estable
 Genera buena penetración en los metales Base
› DC- (Polaridad Directa, Electrodo negativo)
 No es utilizada debido a la inestabilidad del arco.
 Corriente Alterna:
› Este tipo de corriente no se utiliza en el proceso
debido a la inestabilidad del arco eléctrico.

›Aspersión(Rocío): el metal se transfiere a la poza de fusión en
forma pequeñas gotas de metal de diámetro menor que el
electrodo. Posee las siguientes características:
Sólo se produce en atmósferas de mas de 85% Ar
Utiliza grandes intensidades de corrientes y electrodos de diámetro Grande.
Poca penetración, pero es mayor que en electrodo recubierto
El Arco es Estable
No produce Salpicaduras

›Globular: el metal se transfiere erráticamente a la poza
de fusión en forma de glóbulos de metal de diámetro
mayor que el electrodo.
 Ocurren salpicaduras en el cordón
 Se utilizan altas intensidades de corriente
 Se logra gran penetración
 Permite mayor velocidad de soldadura que la transferencia
por aspersión
 Se produce en atmósferas de CO2
 Se utiliza en materiales de gran espesor

›Cortocircuito: el metal se transfiere en forma de
glóbulos a la poza de fusión durante los instantes en
que el electrodo la toca.
 Genera una pobre penetración de los metales base
(algunas veces, ninguna)
 Utiliza bajas intensidades de corriente
 Las gotas se forman a una frecuencia superior a las 50 por
segundo
 Se utilizan electrodos de poco diámetro
 Se utiliza en materiales de poco espesor.

›Rocío por Arco Pulsado: variación de la transferencia
por rocío, utiliza corriente que alterna respecto a la
corriente de transición para reducir cantidad de calor
disponible para la soldadura.
 Permite soldadura en todas las posiciones con bajas
intensidades de corriente promedio
 Se utiliza ampliamente para materiales de bajo
espesor.Superpone corriente base con corriente superior a
la de transición

›Tensión superficial: variación de la Transferencia por
cortocircuito. Se controla la alimentación de corriente
para minimizar salpicaduras y maximizar fusión de
electrodo
 La Corriente de soldadura se basa en los requerimientos
instantaneos del arco
 La Velocidad de alimentación es independiente del control
de corriente

 Gases Inertes: Son utilizados para la soldadura
de Aluminio, Magnesio y Aceros Inoxidables
› Argón
› Helio
 Gases Activos: Son utilizados para la
soldaduras de aceros de bajo carbono y aceros
de baja aleación. En este caso los electrodos
aportan desoxidantes
› CO2
› O2

 Existe una intensidad de corriente llamada
“Corriente de transición”
› Cuando la intensidad de corriente es inferior a
este límite, la transferencia se logra por
cortocircuito
› Cuando la intensidad de corriente es superior a
este límite, la transferencia es globular o por
aspersión; dependiendo del gas de protección
utilizado

 Presentación:
› Los electrodos se presentan
en carretes de diferentes
pesos; entre 30 y 1200 lb
› Los diámetros oscilan entre:
0.6 y 4 mm
 Selección en base a
material a soldar y al gas
de protección a utilizar

 Dado que no hay formación de escoria, es
excelente para soldaduras de múltiples
pasadas.
 Excelente deposición de material. Permite
grandes velocidades de soldadura
 Procesos automáticos y semi-automáticos.
 Proceso Versátil y económico
 Es fácil capacitar a los operadores
 Soldadura de materiales ferrosos y no ferrosos
de diversos espesores
 Inversión Inicial entre 1000 y 3000 US$

 La ASME ha establecido procedimientos
donde se fijan los parámetros de
soldadura en función a:
› tipo material a soldar
› tipo de junta
› posición de la junta
› espesor de los materiales
› proceso de soldadura.

-Soldadura de buena calidad, libre de defectos.
- Aplicable a un gran numero de aleaciones.
- No se produce escoria.
- Excelente visibilidad del arco.
- No requiere de limpieza.
- No hay salpicaduras.
- Baja emisión de humos.
- Buen acabado y presentación

- Baja tasa de deposición.
- Mayor destreza del operario.
- Por encima de los 10 mm es menos
económico que otros procesos.

Aporte
Antorcha
Recipiente
de Gas
Máquina
de
soldadura
Cables
Manguera Reguladores de
Presión y Flujo
Interruptor de
Corriente/Gas

 Se utilizan únicamente gases inertes:
› Argón
› Helio*
› Mezclas Ar-He*
*... Dificultan el encendido del arco

 Se utilizan electrodos no consumibles de
tungsteno. Estos pueden ser:
› Puro: mínimo costo, máxima contaminación de la
junta, mínima vida util del electrodo.
› Aleados: mejor emisividad de electrones, mínima
contaminación, mayor vida útil.
 Torio (DC-)
 Zirconio: (AC)
 Óxido de Cerio: (DC-, AC)
 Óxido de Lantano: (DC, altas corrientes)

Tipo de
Electrodo
Tipo de
Corriente
Materiales a
soldar
Puro AC Al, Mg
2% Cerio
s
AC, DC-
s
Acero, Inox,
Ti, Ni
1% Zirconio
s
AC
s
Al, Mg,
a
2% Torio s DC-
s
Acero, Inox,
Ti, Ni

 Torio (2% ThO2): Excelente Resistencia a
contaminación, máxima facilidad de inicio de
arco, máxima estabilidad de arco. Soldadura
DC de aceros inoxidables, al carbono,
aleaciones de nickel y titanio.
 Puros (99.5% W): Forma una punta esférica
ideal para la soldadura AC. Es difícil de iniciar
el arco en DC. Contamina fácilmente la poza de
fusión, mínimo costo. Soldadura AC de
aleaciones de Aluminio y Magnesio

 Ceriados (2% CeO2) :. El electrodo no es
radioactivo como el torio. Máxima vida útil AC o
DC. Soldadura DC de aceros inoxidables, al
carbono, aleaciones de nickel y titanio.
 Lantanados (2% La2O3): Desempeño
ligeramente inferior a los electrodos Ceriados
(arco menos estable). Soldadura DC de aceros
inoxidables, al carbono, aleaciones de nickel y
titanio

 Zirconio (ZrO2) :. Características medias entre
los electrodos toriados y los electrodos puros.
Se recomiendan como primera opción para la
soldadura AC, pues proveen estabilidad de arco
y esferoidización de la punta (electrodo puro)
junto con capacidad de corriente, facilidad de
encendido de arco y resistencia a
contaminación (electrodo de torio). Soldadura
AC de aluminio y sus aleaciones, Mg y sus
aleaciones.

 A las temperaturas de trabajo, el tungsteno
es mucho mejor emisor de electrones que
los metales base, esto, ocasiona:
› Capacidades de corriente diferentes según la
polaridad (mayores para DC-)
› Dificultad para el flujo de corriente durante el
semi ciclo de polaridad inversa. Onda de
corriente se desbalanceada (AC), puede llegar a
rectificarse.

 Se utilizan fuentes de corriente constante.
 La soldadura puede ser DC- o AC
 Para la soldadura AC, es obligatorio el uso
de un generador de alta frecuencia. Este
elemento:
› Balancea la onda de corriente, estabilizando el
arco y eliminando el potencial de rectificación de
corriente
› Permite encender el arco sin tocar las piezas
(mínimiza contaminación).

 DC-: Aceros, hierro fundido
 DC+: No se utiliza
 AC: Aluminio, Magnesio y sus Aleaciones.
Posee acción limpiante de óxidos sobre
estos materiales.
 La soldadura AC permite incorporar la acción
limpiante de la polaridad inversa (DC+) junto a
la capacidad de corriente de los electrodos en
polaridad directa

 Se utiliza un material similar a los metales
que se van a unir. Con frecuencia, contienen
agentes desoxidantes para garantizar la
calidad de la soldadura. Los metales de
aporte se utilizan en forma de varillas de 36
plg de longitud para la soldadura manual y
rollos de material para la soldadura
automática

 Soldadura de todo tipo de metales fundibles por arco
eléctrico.
 No es económica para materiales de gran espesor
(poca velocidad, costo elevado de gases), esto la
orienta hacia la soldadura de materiales de poco
espesor.
 Soldaduras que requieran Gran calidad. No ocurren
salpicaduras ni es necesaria la eliminación de
Fundentes.
 Procesos manuales o automáticos.
 Especialmente recomendado para soldadura de
aluminio, magnesio, titanio y sus aleaciones.

 En estado sólido son aislantes eléctricos. En estado
líquido son excelentes conductores de corriente.
 Estan compuestos de minerales que produzcan poco o
ningún gas durante el proceso.
 El fundente puede ser depositado manual o
automáticamente
 El fundente no fundido es reciclable.
 Concentran el calor del metal fundido en un área
estrecha. Esto mejora la penetración de la soldadura.

 Protegen la poza de fusión del medio ambiente
 Sirve como agente limpiante del metal base
 Modifica la composición química de la junta
soldada
 Influencia la forma y penetración del cordón.
 Controlan la velocidad de enfriamiento del
cordón de soldadura.

 Aceros de bajo y medio carbono
 Dado que la protección de la junta se hace
mediante polvos Fundentes, la misma está limitada
a posiciones plana, y en algunos casos, horizontal.
 Soldadura a altas velocidades de planchas de gran
espesor. Gran producción
 La operación es automática.
 Pueden utilizarse varios arcos simultáneamente a
fin de incrementar la producción

 Proceso de soldadura por resistencia.
 Ejemplos de Soldaduras por resistencia eléctrica
 Principio de Funcionamiento del proceso: Resistencias
 Soldadura por puntos
› Definición
› Equipos para la soldadura por puntos
 Ciclo de soldadura y función
› Presión
› Espera
› Aplicación de Corriente
› Espera
› Eliminación de Presión
 Variables e influencia sobre el proceso (intensidad,
presión)
 Definición y Equipo para la soldadura por costura
 Definición y Equipo para la soldadura por proyección

 Carrocerías de automóviles
 Uniones solapadas de chapas de poco
espesor (calentadores de agua)

El paso de corriente a través de
una resistencia eléctrica genera
calor en una magnitud
proporcional a la resistencia y al
cuadrado de la intensidad de
corriente
Q=i2R
i

Resistencia
de contacto 1
Resistencia de
conducción 1
Resistencia
de contacto
Interfaz
Resistencia
de contacto 2
Resistencia de
conducción 2

Resistencia
de contacto 1
Resistencia de
conducción 1
Resistencia
de contacto
Interfaz
Resistencia
de contacto 2
Resistencia de
conducción 2
Q=I2R

En este tipo de soldadura se aplica presión mediante
dos electrodos cilíndricos opuestos que actúan sobre dos
miembros solapados. La fusión puede iniciarse y ocurrir
en las superficies adyacentes o puede proceder desde
una superficie de uno de los miembros. La sección
transversal del punto de soldadura es aproximadamente
circular.
Este tipo de soldadura puede realizarse con electrodos
cilíndricos o electrodos en forma de disco.
En la soldadura por puntos, los electrodos son retraidos
al concluir cada soldadura.

El ciclo de soldadura por resistencia eléctrica consiste en:
› Intervalo de apriete: los electrodos aplican presión a las partes a unir
ANTES de que se aplique la corriente. Durante este intervalo de
tiempo se distribuye la presión en los materiales a soldar.
› Intervalo de soldadura: Intervalo de tiempo durante el que se aplica
la corriente de soldadura SIN eliminar la presión
› Intervalo de Sujeción: Intervalo de tiempo en que se conserva la
Fuerza sobre las piezas a Unir una vez concluida la aplicación de
corriente. Esta presión se requiere para garantizar una solidificación
apropiada de los puntos de soldadura
› Intervalo “Apagado”: Intervalo de tiempo que los electrodos NO
están en contacto con las piezas... Se aplica en soldaduras
repetitivas.

 Establece el contacto entre las partes a soldar
 Reduce la resistencia de contacto inicial entre las interfaces de las
piezas y de las piezas con los electrodos
 Permite el uso de corrientes mas elevadas en el secundario del
transformador
 Reduce la porosidad y el agrietamiento interno del punto.
Permite la solidificación de la pepita de soldadura
Un exceso de presión puede ser responsable de la identación del
electrodo en los metales de trabajo, desmejorando la apariencia del
producto final.
Durante la solidificación, es normal que se requiera elevar la presión a
niveles del doble o triple de la presión durante la soldadura. Esto se
logra mediante la utilización de máquinas multi fuerza. Depende del
metal, y de su espesor

Calentamiento y fusión del material
Forma de aplicación
› Un impulso (con o sin pendientes de
precalentamiento y post calentamiento)
› Múltiples impulsos (precalentamiento, soldadura,
temple-revenido, refinado; múltiples pulsos de
soldadura... Calentamiento lento).

 Conducen la corriente a la zona de soldadura y determinan la
densidad de corriente en ella
 Transmiten y determinan la presión en el área de soldadura
 Disipan calor de la zona de soldadura, evitando la fusión del
electrodo a la pieza de trabajo. Adicionalmente, contribuyen al
balance de energía en la soldadura
 Mantienen la alineación de las partes y frecuentemente sirven para
alinearlas.
 Una ventaja de que los electrodos sean mas blandos que las
piezas a soldar, es que la deformación en la interfaz electrodo-
pieza es mayor, reduciendo la magnitud de esta resistencia de
contacto y favoreciendo la localización del punto de soldadura en
la interfaz metal-metal

Existen dos formas en que se puede efectuar la soldadura
por costura con rodillos:
Soldadura por puntos: Similar al anterior, pero los
electrodos son los rodillos
Por costura:
 Los rodillos giran a una velocidad consistente con el
trabajo (traccionan los metales a unir) y se interrumpe
la corriente
 El Avance de los rodillos se interrumpe para la
aplicación de corriente y la solidificación de las zona de
fusión

Cuando se efectúa la soldadura por costura, se acostumbra
utilizar fuentes que interrumpan la corriente, pues esto permite:
 Controlar el calor obtenido
 Solidificar el metal fundido a presión
 reducir deformación de los ensamblajes
 reducir defectos de soldadura
La única soldadura de costura donde no se requiere un interruptor
so las que se hacen a una velocidad tan alta que la frecuencia
del circuito eléctrico sirva como interruptor.
En la soldadura de láminas de alto espesor, o donde se requieran
ciclos de calentamiento, la soldadura se efectúa de manera
intermitente.

 Entre los ejemplos de piezas realizadas por
soldadura por rodillos se encuentran:
› Tanques de gasolina
› Silenciadores
› Recipientes herméticos

Es un proceso de soldadura por resistencia donde la
coalescencia se produce por el calentamiento obtenido
de la resistencia al flujo de corriente a través de partes
sujetas juntas bajo la presión de los electrodos. Las
soldaduras resultantes están localizadas en puntos
predeterminados por el diseño de las partes a ser
soldadas. Esta localización usualmente se logra a
través de proyecciones, intersecciones o relieves.

Funciones de las proyecciones:
› Pre establecer los puntos de contacto, presión y
paso de corriente.
› En las proyecciones se desarrolla mayor cantidad de
calor (aplicar a mayor espesor, mayor conductividad)
› Se pueden utilizar electrodos mas grandes que
apliquen mayores presiones sin marcar las piezas
Este tipo de soldadura requiere menos corriente
“por punto” que la soldadura por puntos.

Ventajas:
› Balance de calor en soldaduras de combinaciones de
espesor o materiales
› Resultados mas uniformes en muchas aplicaciones
› Mayor producción (múltiples puntos simultáneos)
› Mayor vida de electrodos (en general son planos)
› Los puntos pueden distribuirse mas cercanos
› Agiliza el ensamblaje de partes
› Mejora apariencia final
› Permite unir piezas que no puedan ser soldadas por
puntos.
Ejemplos:
› Tuercas y tornillos sobre chapas delgadas
› Ensambles de Chapas Estampadas.

Requerimientos de las proyecciones en chapas de
metal:
› Debe ser lo suficientemente rígido para soportar el
intervalo de sujeción
› Debe poseer suficiente masa para fundir la otra pieza
antes de colapsar
› Debe colapsar sin salpicar metal entre las partes. La
separación entre las piezas soldadas debe ser mínima
› No pueden ser parcialmente cortada, pues pueden ser
débiles y fácilmente fracturables
› No debe distorsionar la pieza durante el formado

 Clasificación de defectos en Uniones
Soldadas:
› Dimensionales:
› Microestructurales
› Propiedades defectuosas

Se considera una discrepancia dimensional,
cuando el ensamble soldado o la junta
soldada posee dimensiones diferentes a las
especificadas en los planos. Cuando estos
defectos ocurren, deben ser reparados

 Distorsión: las
piezas se deforman
como consecuencia
de los esfuerzos
residuales del
proceso de
soldadura.
Puede corregirse
utilizando Soportes
apropiados, pre
formado o con una
secuencia de
soldadura diferente.
Depende del espesor
a soldar.

 Preparación
incorrecta de junta:
Ocurre cuando el
borde no es
preparado según las
especificaciones del
procedimiento de
soldadura.
Cuando la
preparación no es
acorde al espesor del
material a soldar se
incrementa la
tendencia a formar
discontinuidades
estructurales

 Desalineación: Es la
distancia entre los
centros de dos
piezas soldadas a
tope.

 Tamaño del cordón: El
tamaño del cordón de
soldadura es diferente al
especificado.
 En las soldaduras de
filete, se mide como el
cateto del triángulo
isósceles más grande
que puede inscribirse en
el cordón.
 En las juntas de
penetración, se mide
como la profundidad del
chaflán más la
penetración de la raiz.
L

 Perfil del
cordón: La
geometría del
cordón es
inaceptable

 Son todas las discontinuidades en la matriz
del cordón de soldadura. Afectan
sensiblemente el desempeño de la junta
sometida a cargas externas.

 Porosidad: Son burbujas de gas o cavidades
sin material sólido en la estructura del cordón de
soldadura. Se forman al reducirse la solubilidad
de los gases en el metal líquido durante la
solidificación

 Grietas: Son fracturas del
material debido a los
esfuerzos.
 En Caliente: Ocurre a elevadas
temperaturas al concluir la
solidificación, debido a los esfuerzos
por enfriamiento y cambio de
volumen. Es intergranular y
constituye la gran mayoría de las
grietas en la soldadura. Puede
ocurrir tanto en los metales base
como en el cordón de soldadura
 En frío: Ocurre frecuentemente en
los aceros cuando estos llegan a
temperatura ambiente. Es una
fractura transgranular y se forma en
la ZAC.
Talón
Longitudinal
Transversal
Bajo el cordón

 Inclusiones no metálicas: son todos los
óxidos y sólidos no metálicos mezclados con
el cordón de soldadura o entre el cordón y el
metal base.
 Inclusiones de tungsteno: Son partículas
de tungsteno transmitida al material durante
el proceso TIG por contacto entre el
electrodo y la poza de fusión

 Fusión incompleta: Es cuando el proceso no
logra fundir capas adyacentes de metal soldado
(cordón) o capas adyacentes entre el metal
base y el metal soldado.

 Son todas aquellas juntas en las cuales el
metal base o el cordón de soldadura no
cumple con las propiedades químicas o
mecánicas especificadas.
› Resistencia a tracción
› Resistencia a impacto
› Composición química
› Resistencia a corrosión
› etc.

 Métodos de Inspección:
› Visuales
› Ultrasonido
› Rayos X

 Es uno de los métodos de inspección mas
utilizados por su bajo costo, rapidez y facilidad
de aplicación. En soldaduras no críticas, es casi
el único utilizado.
 Permite la detección de discrepancias
dimensionales y de algunos defectos
superficiales
 La Inspección visual básica se hace midiendo
la dimensiones y alineación de la piezas y su
preparación antes, durante y despues del
proceso de soldadura.

 Líquidos penetrantes: Este ensayo no
destructivo se utiliza para localizar pequeñas
discontinuidades que se extiendan hasta la
superficie del metal.
 Principio: Se aplica un líquido penetrante, se
le deja penetrar, se limpia el exceso de
penetrante y se utiliza un revelador que hace
que el defecto sea apreciable a simple vista.

 Descripción: esta técnica utiliza ondas sonoras de
alta frecuencia para detectar, ubicar y ayudar a
medir discontinuidades en una soldadura.
 Principio de detección: al aplicar una onda al
material a inspeccionar la onda se transmitirá a
través del material atenuandose paulatinamente.
Sin embargo, si existe un cambio o una interfaz en
el interior del medio, ocurrirá una reflexión de la
onda, que será captada por los transductores
indicando la existencia y ubicación del defecto.

 Detección de Defectos: Se considera que se
encuentra un defecto cuando el transductor
recibe la reflexión de una onda no esperada.
 Ubicación del defecto: La distancia desde la
superficie es indicada por el transductor,
basado en: dirección de la onda, tiempo entre
la emisión y la recepción de la respuesta.

 Evaluación del defecto: Dependiendo de las
exigencias de la junta en estudio, se puede requerir
la aplicación de otros método de inspección, tanto
no destructivo (Rx) como destructivos para
determinar el tipo de defecto y si puede ser
aceptado o no (ejemplo: algunas veces la
porosidad es permisible. En ningún caso las
fracturas son aceptadas). Antes de efectuar un
ensayo destructivo, se debe determinar la magnitud
(extensión) del defecto, lo cual puede hacerse con
esta técnica.

 Defectos detectados por ultrasonido
› Interfaz metal – metal
› Inclusiones no metálicas
› Interfaz metal - gas

 Principio: La técnica utiliza Radiaciones de
ondacorta: Rx o R gamma para penetrar un
material opaco a la luz común y registrar en una
pantalla el espectro que logra atravesar el medio
 Aplicación: Esta técnica permite mostrar la
presencia y naturaleza de las discontinuidades en
el interior de las uniones soldadas.
 Las porosidades, grietas e inclusiones, cambian la
atenuación de la onda en el material, reflejandose
en la película utilizada para reflejar el interior del
medio.

 Apraiz José; “Aceros Especiales”, Ed. Cossat; Madrid.
 Cabrera Sandoval H.L. “La Soldadura en el Mantenimiento industrial”,
Bibliografía U.N.M.S.M. Lima – Perú.
 Fernández Flores, Guillermo; “Soldadura y Metalurgia”; Ed. Continental;
México; 1966.
 American Welding Society (AWS), “Manual de soldadura”. Tomos I-II y III.
. Ed. Prentice-Hall. Mexico. Octava edicion. 1996.
 Patton,W. J. “Ciencia y Técnica de la soldadura”. Ed. URMO. España
1982.
 Seferian, D. “Las Soldaduras”; Editorial URMO.
 Seferian, D. “Las soldaduras: técnica-control”. Ed. URMO. España. 1981.
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 Giachino W. Joseph. “Técnica y Practica de la soldadura”. Ed. Reverte
S.A. Barcelona. 2000
 Horwitz Henry. “Soldadura: Aplicaciones y Practica”. Ed. Alfa Omega.
México. 1990.

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