La soldadura de doble pantalla, también conocida como soldadura por arco con núcleo fundente (FCAW), es un proceso en el que se utiliza un arco entre un electrodo consumible y el baño de soldadura creado a partir de las pantallas metálicas. La piscina está protegida por un flujo contenido dentro del electrodo tubular con una protección adicional de un gas suministrado externamente.
El método se denomina doble blindaje porque se proporcionan dos capas de blindaje a la soldadura durante el proceso.
En este blog, examinamos cómo se lleva a cabo la soldadura de doble escudo y por qué muchos profesionales de la soldadura prefieren usar este método para sus proyectos.
Soldadura de doble escudo
La soldadura de doble escudo utiliza un sistema de escoria y un gas de protección externo para proteger el arco del medio ambiente. El cable utilizado en el proceso a menudo se describe como un electrodo de “doble blindaje”.
El alambre agrega el nivel deseado de elementos de aleación al charco creado por el metal derretido. Afecta las propiedades estructurales de la soldadura.
El núcleo metálico del alambre también produce una escoria, similar a la de los alambres autoprotegidos, que recubre la soldadura.
Se agrega protección adicional mediante un gas de protección que cubre el arco para evitar la contaminación de la atmósfera. En el proceso se utilizan dos tipos de gases de protección.
El primero es 100% dióxido de carbono (CO2). El segundo es una mezcla de 75 – 85 % de argón (Ar) y 15 – 25 % de dióxido de carbono (CO2).
El uso de gas de protección mejora en gran medida el atractivo para el operador y la facilidad de uso de estos cables.
La mayoría de los tipos de cables de protección tienen un pequeño arco de gotas que se transfiere en un arco de rociado suave. La polaridad recomendada es DC+ para todo tipo de cables.
La soldadura de doble escudo generalmente se prefiere para interiores, la soldadura de taller ya que el arco ofrece características de arco más suaves. Este método de soldadura de protección se puede utilizar en el exterior, pero requiere medidas de precaución adicionales para evitar que el viento se lleve los gases de protección.
Si se disipan los gases de protección, aparecerá porosidad en la soldadura final.
Aplicación de soldadura de doble escudo.
La soldadura de doble escudo se utiliza en aplicaciones de soldadura similares a la soldadura manual por arco metálico o MIG. El proceso generalmente se controla a mano, pero se puede mecanizar según la naturaleza del trabajo de soldadura.
Muchas fábricas de producción de automóviles y máquinas utilizan soldadura de doble escudo en sus líneas de montaje.
Los electrodos tubulares con núcleo están disponibles para su uso en soldadura de doble pantalla en una amplia variedad de composiciones. Pueden ser más útiles que los alambres macizos debido a lo fácil que es introducir elementos de aleación en forma de polvo.
Los alambres con núcleo de fundente protegidos con gas pueden cumplir fácilmente con los requisitos de propiedades mecánicas en una amplia gama de aplicaciones de soldadura. En comparación, las propiedades mecánicas que puede lograr con alambres tubulares autoprotegidos son bastante limitadas, con una resistencia máxima del metal de soldadura de 700 N.
Las soldaduras de doble blindaje también son adecuadas para metales más gruesos o en los casos en los que tenga que aplicar soldaduras fuera de posición. Dejan una escoria fundida que se solidifica más rápido que el baño de soldadura.
Esto ayuda a crear un “estante” exterior para contener el baño derretido en el interior que se enfría para formar una unión más fuerte. Es ideal cuando está soldando por encima de la cabeza o verticalmente hacia arriba.
Ventajas de la soldadura de doble escudo
Para ciertos tipos de proyectos de soldadura, la soldadura de doble escudo es la opción ideal. Consideremos algunas de las ventajas de la soldadura de doble escudo que la hacen popular entre los soldadores.
Productividad
El método de soldadura de doble escudo ofrece mucha mejor productividad y ahorro de costos para las empresas. Generalmente, la mano de obra y los gastos generales se convierten en las actividades más costosas para la gerencia en una operación de soldadura.
Ocupan alrededor del 60 al 80 por ciento del costo total del negocio.
La soldadura con electrodos FCAW de doble escudo permite a las empresas de soldadura completar los trabajos más rápido, con depósitos más altos y penetraciones más profundas. Brinda un medio inmediato de reducción de costos sin gastar una cantidad exorbitante de dinero en equipos o mano de obra.
Los expertos creen que las empresas que usan soldadura de doble protección en sus operaciones pueden ahorrar hasta un 60 % del costo total de depositar una libra (0,45 kg) de metal de soldadura en comparación con la soldadura con protección automática.
Altas tasas de deposición
El proceso de soldadura de doble escudo le permite realizar un alto depósito en una soldadura debido a la densidad de corriente relativamente alta. En la mayoría de los casos, un depósito más alto significa una mayor resistencia estructural.
La relación de corriente (en amperios) en un área transversal de un electrodo se toma como su densidad de corriente. En FCAW, una cubierta de metal muy delgada proporciona la ruta de corriente primaria para el arco.
Dado que el calentamiento por resistencia utilizado para soldar se concentra en un área muy pequeña, el electrodo con núcleo fundente alcanza su punto de fusión muy rápidamente.
Esto calienta el metal en segundos y conduce a tasas de depósito muy altas en el charco.
Penetración profunda
Otro beneficio es que la trayectoria de corriente de sección transversal pequeña de los electrodos de doble blindaje facilita que la corriente del arco tenga un impacto más columnar en lugar de un área de superficie más amplia. Esto permite que la corriente penetre profundamente en el interior del metal.
Una penetración más profunda le permite aumentar la garganta efectiva de una unión de filete. Si la garganta efectiva del filete aumenta debido a una penetración más profunda, la resistencia de la junta no depende mucho del tamaño exterior de la soldadura sino del metal fundido en sí.
Con esta técnica, es posible reducir las dimensiones de las piernas y disminuir el tamaño del filete a tan solo 1/16″ (1,6 mm). Esto puede reducir el metal de soldadura total requerido hasta en un 50 a 60 por ciento, lo cual es excelente para un acabado más suave pero resistente.
En comparación, una soldadura de tipo filete que realiza con un electrodo de varilla autoprotegido tiene una penetración de raíz poco profunda.
Tenga en cuenta aquí: La penetración más profunda con soldadura de doble blindaje se produce cuando se utiliza gas CO2 puro para blindaje. Es más caro pero muy eficaz para proteger el arco.
Diseño conjunto
El blindaje doble le permite un mejor control de la penetración y el depósito en la soldadura. Esto le da un mejor control sobre el diseño de la fusión.
Puede disminuir el ángulo o la apertura de la raíz de una junta con electrodos de protección doble de manera más efectiva porque tienen un diámetro más pequeño y una penetración más profunda.
El diseño de junta más apretado también puede reducir el volumen de metal de soldadura requerido para llenar la junta. La penetración más profunda que obtiene con FCAW también reduce las posibilidades de errores con el trabajo fuera de posición que es común con la soldadura con electrodo revestido donde tiene baja corriente con transferencia de cortocircuito.
Dado que los electrodos de doble blindaje funcionan con una corriente de soldadura más alta en el trabajo fuera de posición, permiten una mejor fusión de la pared lateral y aumentan la integridad de la soldadura al tiempo que minimizan los costosos retrabajos en un proyecto.
Rápido aprendizaje y poca habilidad requerida
La soldadura de doble escudo con electrodos de núcleo fundente no requiere muchas habilidades ni cientos de horas de capacitación. Es bastante fácil capacitar incluso a los nuevos soldadores sobre cómo hacer todo tipo de soldaduras con electrodos FCAW que con otros tipos de procesos de soldadura.
En las soldaduras de doble blindaje, la superficie exterior de la escoria creada durante la soldadura mantiene el charco derretido en su lugar. Esto permite un mayor control y un acabado más suave sin crear porosidad.
FCAW le permite producir soldaduras de alta calidad en un período.
Puntas de soldadura para soldadura de doble pantalla
Aquí hay algunos consejos que lo ayudarán a mejorar sus soldaduras con la técnica de doble blindaje:
- Tenga cuidado de limpiar la escoria después de cada pasada.
- Para soldaduras de revés, arrastre la pistola en lugar de empujar hacia adelante.
- Para soldaduras por encima de la cabeza, intente mantener una velocidad de avance rápida.
- En general, la soldadura MIG es electrodo positivo y los soldadores que cambien a FCAW deberán asegurarse de que la polaridad del electrodo sea negativa antes de comenzar.
- Si es posible, intente no utilizar rodillos impulsores de alambre lisos. Utilice rodillos impulsores estriados en su lugar.
- Si está buscando hacer soldaduras verticales, puede inclinar hacia arriba o hacia abajo. Para metales más delgados, es mejor soldar verticalmente. Para metales más gruesos que 1/4″ suelde. Además, asegúrese de reducir los parámetros entre un 10 y un 15 % en la máquina.
- Solo saque de 1/2″ a 3/4″ de alambre.
- Suelde con un movimiento de lado a lado para evitar socavaduras con la pistola.
- Al realizar soldaduras planas, suelde a 90 grados y 10 grados hacia atrás. Para juntas en T soldar a 45 grados. Para juntas traslapadas, suelde a 60 grados a 70 grados en una sola soldadura recta.
- Cuando trabaje en ángulos horizontales, apunte la pistola hacia arriba a unos 10 grados. Reduzca los parámetros de soldadura en la máquina entre un 10 y un 15 %.
- En su mayoría, utilizará soldadura de doble blindaje en interiores o en espacios reducidos. Asegúrese de que haya suficiente ventilación en el taller para evitar riesgos para la salud.