El ángulo con que se sostiene el electrodo durante la soldadura determina la dirección en que La fuerza del arco se aplica al charco de metal fundido. Si las variables de soldadura se ajustan en los niveles correctos para la aplicación de que se trata, se puede usar la fuerza del arco para contrarrestar Los efectos de la gravedad. En Los procesos FCAW y SMAW, la fuerza del arco no solo sirve para dar a la franja de soldadura La forma deseada, sine también para evitar que la escoria corra por delante del metal de soldadura y quede atrapada por el.
Al efectuar soldaduras de surco y de filete en la posición plana, la gravedad tiende a hacer que el charco de metal fundido como por delante de la soldadura. A fin de contrarrestar esto, el electrodo se sostiene angulado respecto a la vertical, con la punta apuntando hacia la soldadura, es decir, en dirección opuesta a la dirección de desplazamiento. Este ángulo de desplazamiento, definido come ángulo de arrastre, Se mide a partir de una línea vertical en el piano del eje de la soldadura.
El ángulo de arrastre correcto depende del método de FCAW empleado, del espesor del metal base y de la posición de soldadura. Si se usa el método con autoprotección, los ángulos de arrastre deberán ser de La misma magnitud aproximada que Los empleados con electrodos para soldadura por arco de metal protegido. En Las posiciones plana y horizontal, los ángulos de arrastre variarán entre 20 y 45 grados, aunque se usan ángulos más grandes para soldar secciones delgadas. Al aumentar el espesor del material, el ángulo de arrastre se reduce para incrementar la penetración. Cuando Se suelda verticalmente hacia arriba, el ángulo de arrastre deberá ser de 5 a 10 grados.
Con el método de escudo de gas el ángulo de arrastre debe ser pequeño, habitualmente entre 2 y 15 grades, pero nunca de más de 25 grades. Si el ángulo es excesivo, se perderá la efectividad del escudo de gas.
Al hacer soldaduras de filete en La posición horizontal el charco de soldadura tiende a fluir tanto en la dirección del recorrido como en dirección perpendicular a ella. A fin de contrarrestar el flujo lateral, el electrodo deberá apuntar hacia la placa de abaje cerca de la esquina de La unión. Además de su ángulo de arrastre, el electrodo deberá tener un ángulo de trabajo de 40 a 50° respecto al miembro vertical. En la figura siguiente se muestra cuánto debe apartarse el electrodo de la línea que apunta hacia la esquina de la unión y cual debe ser el ángulo de trabajo al soldar filetes horizontales.
En La soldadura vertical hacia arriba, puede usarse un ángulo de ataque (en la dirección del recorrido) pequeño.
martes, 23 de septiembre de 2008
DISEÑOS DE UNIONES Y PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA
Los diseños de uniones y los procedimientos de soldadura apropiados para la soldadura por arco con núcleo de fundente dependerán de si se usa el método con escudo de gas o con autoprotección. No obstante, todos los tipos de unión básicos pueden soldarse con cualquiera de los dos métodos. Todas las formas de surco de soldadura básicas a las que comúnmente se aplica la soldadura por arco de metal protegido se pueden soldar con ambos métodos de FCAW.
Puede haber ciertas diferencias en las dimensiones especificas del surco para una unión en particular entre los dos métodos de FCAW y entre los procesos FCAW y SMAW. Dado que las formulaciones y las características de uso y de operación de los electrodos de FCAW difieren entre las distintas clasificaciones, los valores de las variables del procedimiento también pueden diferir.
Puede haber ciertas diferencias en las dimensiones especificas del surco para una unión en particular entre los dos métodos de FCAW y entre los procesos FCAW y SMAW. Dado que las formulaciones y las características de uso y de operación de los electrodos de FCAW difieren entre las distintas clasificaciones, los valores de las variables del procedimiento también pueden diferir.
ELECTRODOS CON ESCUDO DE GAS
En general, es posible diseñar las uniones a modo de aprovechar la penetración que se logra con densidades de corriente altas. Con el método de FCAW protegido por gas es posible usar surcos más angostos con ángulos de surco más pequeños, aberturas de raíz más estrechas y caras de raíz más grande que lo que resulta práctico con SMAW.
Para los diseños de unión a tope básicos, es prudente considerar los siguientes aspectos:
(1) La unión deberá diseñarse de modo que sea posible mantener una extensión del electrodo constante al soldar pasadas sucesivas en la unión.
(2) La unión deberá diseñarse de modo que la raíz esté accesible y sea posible efectuar con facilidad todas las manipulaciones del electrodo que sean necesarias.
El ángulo de surco para un espesor de metal está bien diseñado cuando permite tener el acceso debido con la boquilla de gas y extensión del electrodo correctas. Las boquillas de escudo lateral para soldadura automática ofrecen mejor acceso a uniones angostas y también permiten ángulos de surco más pequeños que las boquillas concéntricas. Si el procedimiento de soldadura es el apropiado, es posible obtener soldaduras integras. Se requiere un escudo de gas apropiado para obtener soldaduras integras. Las tasas de flujo requeridas dependen del tamaño de la boquilla, de la presencia de comentes de aire y de la extensión del electrodo. La soldadura en aire estático requiere tasas de flujo del orden de 14 a 19 litros por minuto (30 a 40 pies3/h). Si se suelda en aire en movimiento o si la extensión del electrodo es mayor que la normal, pueden ser necesarias tasas de flujo de hasta 26 L/min (55 pies fh). Las tasas de flujo para las boquillas con escudo lateral generalmente son las mismas o un poco más altas que aquellas para las boquillas concéntricas. Es importante mantener la abertura de las boquillas libre de salpicaduras adheridas.
Si hay movimientos bruscos del aire en el área de soldadura, como cuando se suelda en exteriores, conviene usar cortinas para encerrar la zona de soldadura y evitar la pérdida de protección del gas.
Para los diseños de unión a tope básicos, es prudente considerar los siguientes aspectos:
(1) La unión deberá diseñarse de modo que sea posible mantener una extensión del electrodo constante al soldar pasadas sucesivas en la unión.
(2) La unión deberá diseñarse de modo que la raíz esté accesible y sea posible efectuar con facilidad todas las manipulaciones del electrodo que sean necesarias.
El ángulo de surco para un espesor de metal está bien diseñado cuando permite tener el acceso debido con la boquilla de gas y extensión del electrodo correctas. Las boquillas de escudo lateral para soldadura automática ofrecen mejor acceso a uniones angostas y también permiten ángulos de surco más pequeños que las boquillas concéntricas. Si el procedimiento de soldadura es el apropiado, es posible obtener soldaduras integras. Se requiere un escudo de gas apropiado para obtener soldaduras integras. Las tasas de flujo requeridas dependen del tamaño de la boquilla, de la presencia de comentes de aire y de la extensión del electrodo. La soldadura en aire estático requiere tasas de flujo del orden de 14 a 19 litros por minuto (30 a 40 pies3/h). Si se suelda en aire en movimiento o si la extensión del electrodo es mayor que la normal, pueden ser necesarias tasas de flujo de hasta 26 L/min (55 pies fh). Las tasas de flujo para las boquillas con escudo lateral generalmente son las mismas o un poco más altas que aquellas para las boquillas concéntricas. Es importante mantener la abertura de las boquillas libre de salpicaduras adheridas.
Si hay movimientos bruscos del aire en el área de soldadura, como cuando se suelda en exteriores, conviene usar cortinas para encerrar la zona de soldadura y evitar la pérdida de protección del gas.
ELECTRODOS DE ACERO DULCE CON AUTOPROTECCIÓN
Los tipos de uniones básicos apropiados para los procesos de FCAW con escudo de gas y SMAW son también adecuados para FCAW con autoprotección. Aunque la forma general de los surcos de soldadura es similar a la que Se usa en la soldadura por arco de metal protegido, las dimensiones especificas del surco pueden diferir. Estas diferencias se deben principalmente a que en la FCAW con autoprotección las tasas de deposición son más altas y la penetración es menos profunda.
La extensión del electrodo introduce otra variable del procedimiento de soldadura que puede influir en el diseño de las uniones. Si Se usa una extensión de electrodo larga para realizar soldaduras de surco en la posición plana sin respaldo, es preciso planear la forma de obtener una buena penetración en la raíz. Lo mejor puede ser soldar la primera pasada del surco con el proceso SMAW para controlar mejor la fusión y la penetración. De manera similar, en surcos con respaldo, la abertura de raíz debe ser suficiente para que pueda haber fusión completa por transferencia de metal globular.
Dependiendo del espaciado de la unión y de la técnica empleada para soldar la pasada de raíz, puede ser necesario biselar y soldar la parte trasera cuando no se usa tira de respaldo.
Al soldar en la posición plana se usan técnicas similares alas empleadas con electrodos cubiertos bajos en hidrógeno. Al efectuar soldaduras verticales en placas de 19 mm (3/4 pulg) o más de espesor, la pasada de raíz puede depositarse verticalmente hacia abajo en uniones sin respaldo, y hacia arriba en uniones con respaldo. Con algunos electrodos autoprotegidos las pasadas de raíz pueden depositarse en cualquier posición sin respaldo. Las pasadas subsecuentes se depositan en posición vertical y en dirección ascendente empleando una técnica similar a la que se usa con electrodos cubiertos bajos en hidrogeno. Como los electrodos de acero dulce y de baja aleación autoprotegidos (pero no los de acero inoxidable autoprotegidos) contienen cantidades considerables de desnitrurantes que pueden tener efectos metalúrgicos indeseables si se diluyen en depósitos protegidos con gas, tal vez no sea aconsejable usar electrodos autoprotegidos para la pasada de raíz seguidos de electrodos protegidos con gas para las pasadas de relleno. Antes de intentar un procedimiento así, se deberá consultar con el fabricante de los electrodos para conocer sus recomendaciones.
La extensión del electrodo introduce otra variable del procedimiento de soldadura que puede influir en el diseño de las uniones. Si Se usa una extensión de electrodo larga para realizar soldaduras de surco en la posición plana sin respaldo, es preciso planear la forma de obtener una buena penetración en la raíz. Lo mejor puede ser soldar la primera pasada del surco con el proceso SMAW para controlar mejor la fusión y la penetración. De manera similar, en surcos con respaldo, la abertura de raíz debe ser suficiente para que pueda haber fusión completa por transferencia de metal globular.
Dependiendo del espaciado de la unión y de la técnica empleada para soldar la pasada de raíz, puede ser necesario biselar y soldar la parte trasera cuando no se usa tira de respaldo.
Al soldar en la posición plana se usan técnicas similares alas empleadas con electrodos cubiertos bajos en hidrógeno. Al efectuar soldaduras verticales en placas de 19 mm (3/4 pulg) o más de espesor, la pasada de raíz puede depositarse verticalmente hacia abajo en uniones sin respaldo, y hacia arriba en uniones con respaldo. Con algunos electrodos autoprotegidos las pasadas de raíz pueden depositarse en cualquier posición sin respaldo. Las pasadas subsecuentes se depositan en posición vertical y en dirección ascendente empleando una técnica similar a la que se usa con electrodos cubiertos bajos en hidrogeno. Como los electrodos de acero dulce y de baja aleación autoprotegidos (pero no los de acero inoxidable autoprotegidos) contienen cantidades considerables de desnitrurantes que pueden tener efectos metalúrgicos indeseables si se diluyen en depósitos protegidos con gas, tal vez no sea aconsejable usar electrodos autoprotegidos para la pasada de raíz seguidos de electrodos protegidos con gas para las pasadas de relleno. Antes de intentar un procedimiento así, se deberá consultar con el fabricante de los electrodos para conocer sus recomendaciones.
ELECTRODOS DE ACERO INOXIDABLE AUTOPRTEGIDOS
Los diseños de unión y procedimientos típicos para electrodos de acero inoxidable autoprotegidos están limitados a la soldadura de uniones a tope en la posición plana, la soldadura de filetes en las posiciones plana y horizontal, y el recubrimiento en las posiciones plana y horizontal. Si es necesario soldar acero inoxidable en cualquier otra posición, se puede usar uno de los nuevos electrodos EXXXT-1 con aplicabilidad a todas las posiciones. En general, la geometría de las uniones para soldaduras a tope debe ser aproximadamente la misma que se usa para soldadura por arco de metal protegido. Al aplicar recubrimientos en aceros al carbono o de baja aleación, hay que tomar precauciones especiales para controlar la dilución durante las pasadas de recubrimiento iniciales.
ELECTRODOS DE ACERO INOXIDABLE AUTOPRTEGIDOS
Los diseños de unión y procedimientos típicos para electrodos de acero inoxidable autoprotegidos están limitados a la soldadura de uniones a tope en la posición plana, la soldadura de filetes en las posiciones plana y horizontal, y el recubrimiento en las posiciones plana y horizontal. Si es necesario soldar acero inoxidable en cualquier otra posición, se puede usar uno de los nuevos electrodos EXXXT-1 con aplicabilidad a todas las posiciones. En general, la geometría de las uniones para soldaduras a tope debe ser aproximadamente la misma que se usa para soldadura por arco de metal protegido. Al aplicar recubrimientos en aceros al carbono o de baja aleación, hay que tomar precauciones especiales para controlar la dilución durante las pasadas de recubrimiento iniciales.
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