La soldadura por arco de metal blindado o SMAW es uno de los métodos de soldadura más comunes. También se encuentra entre las primeras técnicas de soldadura que se han desarrollado.
Dado que se utiliza un equipo simple en la soldadura por arco de metal blindado, es bastante sencillo. A diferencia de la soldadura TIG y otros métodos de soldadura avanzados, la soldadura SMAW no es demasiado difícil de aprender, por lo que es un buen punto de partida para los principiantes.
Aquí, aprenderá sobre diferentes consejos y trucos para dominar el arte de la soldadura SMAW.
La soldadura por arco de metal protegido también tiene diferentes nombres, como soldadura manual por arco de metal (MMAW), soldadura por arco protegido por fundente y soldadura por electrodo revestido.
¿Qué es la soldadura por arco de metal blindado?
La soldadura SMAW es una técnica de soldadura en la que un electrodo cubierto de fundente ayuda a crear una unión soldada. En pocas palabras, el material de relleno se derrite para formar un baño de soldadura, que se solidifica para unir secciones de metal previamente separadas.
El material de relleno se funde por medio de un arco eléctrico. El arco se crea entre una pieza de trabajo de metal y el electrodo consumible por medio de la máquina de soldadura por electrodo revestido, que se conecta a un tomacorriente para generar corriente continua o alterna. La corriente CA o CC generada por la máquina de soldar aparece en forma de arco entre el electrodo y el metal base. A menudo, la corriente continua proporciona las mejores características de soldadura.
El arco funde tanto el electrodo consumible como el metal base que se está soldando. El baño de soldadura así creado se compone de metal fundido. La mayor parte del material de relleno fundido lo proporciona el electrodo.
A medida que mueve el electrodo de manera constante a lo largo de la superficie del metal base, se forma una capa uniforme de depósito de metal llamada perla.
El calor generado por el arco convierte el material fundente en una capa de gas protector, que protege el baño de soldadura contra la corrosión y la contaminación de la atmósfera. Esta capa de gas protector es necesaria ya que asegura una unión de soldadura sin defectos que es fuerte y confiable. Como resultado, no se necesita un tanque de gas separado para suministrar gas de protección para proteger el baño de soldadura. En ausencia de una capa de gas adecuada, las soldaduras tienden a ser débiles, defectuosas y quebradizas.
El baño de soldadura fundida se solidifica lentamente para crear una unión de soldadura sólida que conecta firmemente las secciones de metal separadas entre sí. También se desarrolla una capa de escoria durante este proceso de soldadura. Esta capa tiene que ser astillada cuando se solidifica. Debido a este requisito de astillado, la soldadura SMAW consume más tiempo en comparación con otros tipos de procedimientos de soldadura. Sin embargo, puede acelerar este proceso seleccionando un electrodo adecuado.
La soldadura SMAW se emplea con mayor frecuencia para piezas de hierro y acero. Sin embargo, también se usa en cierta medida para aluminio y varios metales.
Ventajas de la soldadura con electrodo revestido
- Funciona bien en condiciones de viento y lluvia.
- El equipo de soldadura por arco de metal blindado es económico.
- No se requiere gas de protección externo ya que el fundente proporciona la capa gaseosa protectora, lo que hace que la soldadura con electrodo revestido sea rentable.
- En comparación con otras técnicas de soldadura, la soldadura con electrodo revestido se ve menos afectada por la suciedad, la corrosión y la pintura, lo que puede ahorrar tiempo de limpieza previa a la soldadura.
- Puede cambiar varillas fácilmente por varios metales.
- Puede colocar la abrazadera de tierra a una distancia considerable del área de soldadura.
Inconvenientes de la soldadura con electrodos
- La soldadura con electrodos puede ser más lenta que otras técnicas.
- No es tan fácil como la soldadura MIG: se necesitan operadores con un mayor nivel de habilidad y competencia para obtener una calidad de soldadura con electrodo revestido satisfactoria.
- Quitar la escoria al final de la soldadura requiere mucho tiempo y reduce la productividad.
- La soldadura con electrodos no es adecuada para secciones muy delgadas.
- En comparación con otros métodos de soldadura, el electrodo consumible debe reemplazarse con mayor frecuencia.
- La soldadura con electrodo revestido puede producir una porosidad excesiva, superficies ásperas y salpicaduras.
Potencia del circuito de soldadura
La potencia suministrada por el circuito de soldadura se expresa con mayor frecuencia en forma de corriente y voltaje. El valor del voltaje depende de la longitud del arco, que a su vez está determinada por el diámetro y el tipo de electrodo. La potencia del circuito de soldadura generalmente se indica en forma de amperios. La corriente de soldadura depende de la posición de soldadura, el grosor de las secciones de metal que se sueldan y el diámetro del electrodo. Las secciones de metal gruesas necesitan una corriente mayor en comparación con las secciones de metal más delgadas. Los electrodos más gruesos necesitan mayor corriente en comparación con los electrodos más delgados.
Protección de soldadura SMAW
Antes de comenzar a soldar SMAW, debe ponerse el equipo de seguridad para protegerse contra los peligros de la soldadura. Es importante adquirir equipo de protección como un casco para soldar y ropa protectora como delantales, chaquetas, guantes y botas. La radiación ultravioleta generada por el arco eléctrico daña tanto los ojos como la piel. La exposición prolongada a estos rayos peligrosos puede causar diferentes condiciones médicas, incluyendo cáncer de piel y daño ocular permanente. La soldadura SMAW también produce altas temperaturas, escoria caliente y salpicaduras en grandes cantidades, lo que puede causar lesiones graves. Se pueden utilizar guantes, delantales y otras prendas protectoras para protegerse contra estos peligros.
Debe asegurarse de que la superficie del metal que se está soldando esté limpia antes de comenzar a soldar con electrodo revestido. En comparación con otras técnicas de soldadura, la soldadura por arco de metal blindado se ve menos afectada por las impurezas de la superficie. Sin embargo, todavía existe la posibilidad de que estas impurezas puedan provocar defectos graves en la unión soldada. Por lo tanto, es necesario limpiar la superficie antes de soldar.
Después de limpiar las superficies, coloque el electrodo más adecuado en la soldadora. Configure los ajustes actuales de acuerdo con las pautas mencionadas en el manual del usuario de la máquina de soldar. Ahora está listo para realizar la soldadura SMAW.
Iniciando el Arco Eléctrico
Puede iniciar el arco con uno de los dos métodos: inicio desde cero y tapping.
Para desarrollar un arco de soldadura estable a través del método de inicio desde cero, primero debe raspar la superficie de la pieza de trabajo con el electrodo y alejarlo. Tienes que arrastrar el electrodo sobre la superficie metálica de la misma manera que enciendes una cerilla. Si este movimiento se realiza correctamente, se iniciará un arco y podrá realizar su trabajo de soldadura. Desarrollar este arco de soldadura puede ser bastante complicado y requerirá algo de práctica para perfeccionarlo.
Si el arco desapareció después de golpear el electrodo en la pieza de trabajo, significa que levantó el electrodo demasiado lejos de la superficie. Trate de mantener el electrodo lo más cerca posible de la superficie metálica sin hacer contacto. Si hay contacto prolongado, entonces el electrodo puede adherirse firmemente al metal base debido al flujo de corriente. Si esto sucede, un giro rápido es suficiente para liberar el electrodo.
En esencia, el método de tocar no es muy diferente del método de inicio desde cero. Para el método de golpeteo, debe bajar el electrodo directamente sobre el metal base mientras lo mantiene a 90 grados de la superficie. Tan pronto como el electrodo toque la superficie, levántelo ligeramente. Se iniciará un arco cuando el electrodo suba. Si el arco se interrumpe, debe haber levantado el electrodo demasiado alto. Si no es lo suficientemente rápido y hay un contacto prolongado entre el electrodo y la superficie, es posible que el electrodo se adhiera a la sección de metal. Dé al electrodo un giro rápido para liberarlo.
Además del conocimiento de la técnica correcta, que no es demasiado difícil, iniciar un arco requiere destreza, que se puede lograr con la práctica. Puede practicar con piezas planas de chatarra para aprender a sostener un arco de una sola vez. Una vez que domine este proceso, también puede practicar moviendo el electrodo a lo largo de la superficie metálica a una velocidad constante para aplicar el cordón de soldadura de manera uniforme.
Mientras practica hacer cordones de soldadura, recuerde que el electrodo debe estar casi perpendicular con respecto a la superficie del metal. Es mejor inclinar el electrodo de 10 a 30 grados en la dirección del recorrido de la soldadura para obtener los resultados más consistentes.
Diferentes posiciones de soldadura
Antes de adoptar cualquier posición de soldadura, debe pensar en el efecto de la gravedad sobre el baño de fusión. Dado que se trata de una piscina de metal líquido, se comportará de manera similar a otros líquidos. Teniendo en cuenta este efecto, debe adoptar la posición más adecuada para soldar con eficacia y seguridad.
Las soldaduras verticales y horizontales pueden recibir apoyo de bordes biselados y placas de respaldo. Para ambos tipos de soldaduras, oriente el electrodo en un ángulo de 90 grados con respecto a la superficie del metal base.
La soldadura por encima de la cabeza puede ser considerablemente difícil debido al peligro que representan las salpicaduras que llueven. Una placa de respaldo puede ser útil en esta situación. Para soldaduras planas, el electrodo debe orientarse en un ángulo de 90 grados con respecto a la superficie del metal. Siempre que sea posible, también debe intentar inclinar ligeramente el electrodo, para que las gotas no caigan sobre ningún equipo.
soldaduras de ranura
Para los metales más delgados, puede confiar en una soldadura de ranura cuadrada. Pero para las secciones de metal con un grosor superior a 3/16 de pulgada, debe emplear una amoladora o un cortador de plasma para cortar los bordes biselados.
Tanto para soldaduras de ranura en V como para soldaduras de ranura cuadrada, debe colocar el electrodo a 90 grados con respecto a la sección de metal base. Para obtener mejores resultados, inclínelo ligeramente en la dirección del recorrido de la soldadura. La inclinación en otras direcciones puede hacer que las soldaduras sean ineficaces.
Soldadura de unión en T
Al realizar uniones de filete, debe orientar el electrodo a 45 grados con respecto a la soldadura. Por otro lado, puede reducir el ángulo mientras trabaja en juntas traslapadas. Para aumentar la fuerza de la unión así formada, dé un movimiento circular al electrodo. Para ambos tipos de juntas, es mejor soldar ambos lados para garantizar la máxima durabilidad y resistencia.
Sugerencias y trucos para la resolución de problemas
Es posible que encuentre una serie de problemas mientras aprende los conceptos básicos de la soldadura por arco de metal protegido. Serás mucho mejor soldando si practicas constantemente y pruebas cosas nuevas para mejorar. En caso de que tenga problemas, puede aplicar los siguientes trucos de solución de problemas para resolver esos problemas.
Iniciar el arco puede ser un desafío, especialmente para los principiantes. A medida que rasca la superficie para desarrollar el arco, el electrodo puede adherirse a la superficie metálica. No te preocupes. Todo lo que necesita hacer es girar el electrodo bruscamente. Esto aflojará el electrodo de la superficie. A continuación, puede volver a trabajar con el electrodo.
Una vez que comience a soldar, debe mover la mano de manera suave y constante para sostener el arco. Si aleja demasiado el electrodo de la superficie, el arco podría desaparecer. Simplemente reanude la soldadura desde la misma posición en el metal base donde se interrumpió la soldadura. Solo necesita asegurarse de que se mantenga la distancia correcta entre la superficie y el electrodo.
Puede ser útil comprender la distancia de arco más adecuada. Lea detenidamente las instrucciones del fabricante de la industria para obtener más información. Una longitud de arco de 1/8 de pulgada normalmente es adecuada para electrodos que tienen un diámetro de 1/8 de pulgada. Los electrodos más delgados funcionarán bien con una longitud de arco de 1/16 de pulgada.
Si la penetración es insuficiente, deberá considerar varios factores posibles para determinar la causa real. Uno de estos factores es la velocidad de viaje. Si el electrodo se mueve demasiado rápido, el espesor de la soldadura será demasiado inconsistente y angosto. Si el electrodo se desplaza con demasiada lentitud, se acumulará un exceso de metal fundido, lo que es innecesario y derrochador.
Con práctica, podrá mover el electrodo a la velocidad correcta. Obtendrá los mejores resultados en una posición horizontal o plana. Pero si tiene que soldar en una posición elevada o vertical, la corriente debe ser menor que la de la posición horizontal. La mejor unión soldada se forma manteniendo longitudes de arco cortas y moviendo el electrodo a una velocidad constante.
Si encuentra que las soldaduras son demasiado débiles y se rompen, debe probarlas con un martillo antes de guardar el equipo de soldadura. No es necesario que golpee las soldaduras directamente. El impacto del martillo debe estar a una distancia de 2 a 3 pulgadas de la soldadura.
Antes de continuar soldando o completar varias pasadas, debe quitar la escoria para obtener una superficie lisa.
Mejores prácticas de soldadura por arco de metal blindado
También puede seguir los siguientes pasos para garantizar soldaduras de la mejor calidad con la técnica de soldadura por arco de metal blindado.
Elija Acero de la Gama Normal
Seleccionar acero del rango normal producirá buenos resultados de soldadura con electrodo revestido. Esto incluye aceros que oscilan entre AISI-SAE 1015 y 1025. Para estos aceros, el contenido de azufre es inferior al 0,035 por ciento y el contenido de silicio tiene un valor máximo del 0,1 por ciento. El proceso de soldadura revestida con estos aceros es más fácil y conveniente ya que permiten velocidades de soldadura más rápidas. La tendencia al agrietamiento también se minimiza debido a las deseables propiedades metalúrgicas de estos aceros.
Si tiene que soldar aceros al carbono y aceros de baja aleación cuya química está fuera del rango normal, entonces habrá una mayor probabilidad de defectos de soldadura. Estos aceros son más propensos a agrietarse con la soldadura con varilla. El riesgo de este tipo de defecto aumenta aún más para la soldadura con electrodos de estructuras rígidas y placas pesadas fabricadas con estos aceros.
Debido a estos problemas, debe tomar ciertas contramedidas. Los aceros con alto contenido de fósforo y azufre, en particular, no son ideales para la soldadura con electrodo revestido. Si debe soldar con electrodos estos aceros, asegúrese de utilizar electrodos de diámetro estrecho y bajo contenido de hidrógeno. Es mejor soldar a una velocidad de desplazamiento más lenta para que el baño de soldadura permanezca fundido por más tiempo. Como resultado, habrá suficiente tiempo para que las burbujas de gas hiervan. De lo contrario, estas burbujas quedarían atrapadas dentro del baño de soldadura si se solidifica demasiado rápido, lo que causaría porosidad.
Seleccione la mejor posición conjunta
La calidad de la soldadura terminada está muy influenciada por la posición de la junta. Para láminas de acero con un espesor de calibre entre 10 y 18, podrá alcanzar la velocidad de soldadura más rápida en un ángulo descendente de entre 45 y 75 grados. No hay necesidad de sobresoldar o colocar una soldadura que sea más grande de lo que se necesita. Esto producirá demasiado metal fundido que puede provocar quemaduras.
Para placas de acero de baja aleación y alto contenido de carbono, realice una soldadura con electrodo revestido manteniendo las piezas en una posición nivelada.
Seleccione el tamaño de electrodo más apropiado
Los electrodos más grandes transportan corrientes más grandes y depositan metal de relleno a una velocidad más alta. Para una soldadura de alta calidad, debe utilizar el electrodo más grande que sea práctico. Sin embargo, es posible que el tamaño del electrodo deba mantenerse pequeño para pasadas de raíz y láminas de metal para evitar quemaduras. El diámetro del electrodo también puede estar limitado por las dimensiones de la junta.
Defectos de soldadura por arco de metal blindado y sus remedios
Estos son algunos de los defectos más comunes de la soldadura con electrodo revestido, junto con sus posibles soluciones.
Agrietamiento
El agrietamiento es un tema complicado ya que se pueden desarrollar muchos tipos diferentes de grietas en varios lugares a lo largo de la soldadura. Todas las fisuras suponen un grave riesgo ya que siempre existe la posibilidad de que aumenten de tamaño y se conviertan en fracturas. Las aleaciones, el alto contenido de azufre o de carbono en los metales básicos suelen ser los responsables del agrietamiento.
Para minimizar el riesgo de agrietamiento, debe seguir estos pasos durante la soldadura con electrodo revestido:
- Utilice electrodos de bajo hidrógeno.
- Para juntas rígidas y placas pesadas, emplee altos precalentamientos.
- Utilice electrodos de diámetro pequeño y corrientes bajas para reducir la penetración. Esto reducirá la cantidad de aleaciones que se incluyen en el baño de soldadura del metal base.
- Para soldaduras de relleno o pasadas múltiples, asegúrese de que el cordón de soldadura tenga el tamaño y la forma correctos para evitar grietas. Puede agregar más capas si está seguro de esto. Puede aumentar el tamaño del cordón soldando 5 grados cuesta arriba, usando un arco corto y una velocidad de desplazamiento lenta. Realice la soldadura mientras la pieza de trabajo está caliente.
Las partes rígidas tienen una mayor tendencia a agrietarse. Suelde en la dirección del extremo libre si es posible. Debe haber un espacio de al menos 1/32 de pulgada entre las placas para permitir la contracción mientras la soldadura se enfría. También puede martillar los cordones de soldadura mientras están calientes para reducir la tensión.
Penetración superficial
La penetración es la profundidad a la que llega la soldadura en el metal base. Esto generalmente no es fácilmente visible. Para soldaduras de alta resistencia, es necesaria la penetración total hasta el punto más bajo de la junta. Si nota un problema de baja penetración, intente velocidades de viaje más lentas y corrientes más altas. Es más probable que los electrodos pequeños penetren completamente en ranuras estrechas y profundas.
Recuerde mantener algún espacio en la parte inferior de la junta.
mala fusión
Existe una fusión adecuada cuando se forma un cordón sólido a lo largo de toda la junta y el baño de soldadura se ha solidificado para unir fuertemente ambos lados de la junta. La mala fusión es fácilmente visible y debe resolverse para juntas fuertes. Puede emplear el método del cordón de larguero y corrientes más altas para tratar la fusión deficiente. Asegúrese de que los bordes de la junta estén libres de suciedad. También puede usar 11 electrodos o AWS E6010, que puede cortar las impurezas. Si hay demasiado espacio, debe emplear la técnica de tejido para cerrar el espacio.
Porosidad
La porosidad no suele ser visible, lo cual es desafortunado teniendo en cuenta lo común y grave que es. Para minimizar el riesgo de porosidad, limpie la superficie del metal base antes de soldar con electrodo revestido. Asegúrese de que el baño de soldadura permanezca fundido durante más tiempo. Esto le dará a las burbujas de gas suficiente tiempo para escapar. Estas burbujas pueden quedar atrapadas si el baño de soldadura se solidifica demasiado rápido. Estas burbujas crean agujeros en la estructura sólida, lo que da lugar a la porosidad.
Utilice un electrodo de bajo hidrógeno para acero con fósforo, azufre, manganeso o bajo contenido de carbono. Los aceros de libre maquinado pueden tener un exceso de azufre, lo que impide una correcta soldadura con varilla. En tales casos, debe intentar minimizar la cantidad de metal base que se derrite en el baño de soldadura utilizando velocidades de desplazamiento rápidas y corriente baja. También puede emplear una longitud de arco más corta.
Mientras se usan electrodos de bajo hidrógeno, se recomienda el método de arrastre ligero. También puede implementar las mismas contramedidas para agujeros de superficie.
Arco Errante
Si está realizando una soldadura con electrodo revestido de CC, entonces el arco puede comenzar a desviarse de su curso previsto debido a la interferencia de campos magnéticos dispersos. Este problema es más probable en uniones complicadas y corrientes más altas. La mejor manera de controlar el problema del arco errante es cambiar a CA. Si este método falla, utilice electrodos más pequeños, una longitud de arco más corta y una corriente más baja.
También puede modificar la ruta actual transfiriendo la conexión de trabajo hacia una sección diferente dentro de la pieza de trabajo. También puede intentar hacer conexiones en diferentes lugares. También puede probar las pestañas de salida, soldar hacia las juntas terminadas y colocar bloques de acero para alterar la ruta eléctrica. También puede colocar placas pequeñas a lo largo de la costura en los extremos de la soldadura.
Electrodos húmedos
Si la corriente y la polaridad están de acuerdo con las pautas del fabricante, pero el arco aún es inestable, entonces podría ser un caso de electrodos húmedos. Abra un recipiente nuevo para electrodos secos. Si el problema se repite con frecuencia, debe colocar contenedores de electrodos abiertos dentro de gabinetes con calefacción.
socavar
La socavación puede parecer solo un problema de apariencia, pero puede deteriorar la resistencia de la soldadura si la soldadura sufre fatiga o una fuerza de tensión. Puede minimizar la posibilidad de socavaduras disminuyendo la velocidad de desplazamiento y reduciendo la corriente. También puede emplear un electrodo más pequeño para un tamaño de baño de soldadura que pueda manejar. Además, intente variar el ángulo del electrodo. Evite tejer demasiado y mueva el electrodo a una velocidad de desplazamiento uniforme.
Salpicar
Las salpicaduras no tienen mucho efecto sobre la resistencia de la soldadura. Sin embargo, conduce a un acabado superficial deficiente y, por lo tanto, a mayores costos de limpieza. Puede controlar las salpicaduras excesivas de varias maneras diferentes.
El primer método es mantener la corriente relativamente baja. Sin embargo, asegúrese de que esta corriente reducida esté dentro del rango para el tamaño y tipo de electrodo dado. La corriente debe tener la polaridad correcta.
También puede reducir las salpicaduras reduciendo la longitud del arco. Si el baño de soldadura se extiende frente al arco de soldadura, ajuste ligeramente el ángulo del electrodo. Tenga cuidado con las condiciones de soplado del arco. Esto se llama un arco errante. El electrodo debe estar completamente seco.
Conclusión
No solo ha aprendido los conceptos básicos de la soldadura con electrodo revestido y sus técnicas, sino que también ha aprendido sobre los defectos de la soldadura con electrodo revestido y sus remedios. Esto le ayudará a crear soldaduras de alta calidad libres de defectos.