Este artículo brinda información detallada sobre la escoria de soldadura, cómo se desarrolla, sus beneficios y usos, y los problemas que pueden surgir con las inclusiones de escoria. Además, también arroja luz sobre cómo la composición del fundente afecta la escoria y otros aspectos de la escoria de soldadura.
Entonces, ¿qué es la escoria en la soldadura? Los electrodos consumibles a menudo tienen fundente que se derrite durante la soldadura. Esto forma gas de protección y escoria que protegen el baño de soldadura y el arco. La escoria se descascarilla después de completar la soldadura. El fundente también suministra desoxidantes, secuestrantes y elementos de aleación para la región de soldadura.
Hay muchos más detalles sobre la escoria de soldadura que se analizan a continuación. Sigue leyendo para saber más.
¿Cómo se forma la escoria de soldadura y cuál es su propósito?
Después de generar un arco, el calor resultante derrite tanto el metal de aporte como la escoria. El metal de aporte se recoge en el baño de soldadura fundido. El revestimiento de fundente se funde al mismo tiempo para generar escoria y gas de protección para cubrir el baño de soldadura caliente de los elementos atmosféricos y la contaminación. La escoria se solidifica a medida que se enfría. Una vez que se completa el pase de soldadura, se debe astillar. La soldadura solidificada debe eliminarse después de completar la soldadura o si se requiere otra pasada de soldadura.
La escoria es necesaria para procesos de soldadura específicos porque protege la unión de soldadura caliente contra la oxidación ambiental.
Desde el punto de vista químico, la escoria es un subproducto no metálico. Dado que no es metálico, debe retirarse, especialmente si es necesario realizar otra pasada de soldadura. De lo contrario, puede debilitar significativamente la capa de soldadura aplicada.
La escoria solidificada contiene no solo el fundente, sino también los gases atmosféricos y las impurezas que fueron absorbidos por el fundente durante la fusión. La combinación de la escoria y la capa de gas de protección proporciona una barrera eficaz contra la corrosión.
¿Cuáles son algunos procesos de soldadura convencionales que pueden producir escoria?
Muchos métodos de soldadura producen escoria de soldadura. Los ejemplos de tales procesos de soldadura incluyen la soldadura por arco con núcleo fundente, la soldadura por electroescoria, la soldadura por arco de metal blindado y la soldadura por arco sumergido.
Tanto la soldadura por arco con núcleo fundente autoprotegido como la soldadura por arco con núcleo fundente protegido con gas producen escoria. El espesor de la escoria de soldadura depende del tipo de fundente así como de su cantidad relativa en el electrodo.
¿La escoria de soldadura causa algún problema?
Aunque la escoria de soldadura tiene muchos propósitos útiles, también puede causar problemas específicos en diferentes circunstancias. La inclusión de escoria de soldadura es uno de esos defectos que puede afectar negativamente la calidad y la confiabilidad de la unión soldada.
Si el material de escoria fundida no sube a la superficie del baño de soldadura cuando se enfría, se pueden desarrollar inclusiones de escoria. Las causas más comunes de las inclusiones de escoria de soldadura son el manejo inadecuado del fundente, la mala calidad del fundente y la mala técnica de soldadura. Aunque las inclusiones de escoria se asocian más comúnmente con la soldadura por arco sumergido, la soldadura por arco con núcleo de fundente y la soldadura con electrodo revestido, también pueden transpirar en la soldadura MIG.
Las inclusiones de escoria de soldadura pueden provocar corrosión en la unión soldada. Esto puede debilitar la soldadura durante un tiempo. Las grietas pueden desarrollarse como resultado de las inclusiones de escoria, que pueden convertirse en sitios que proporcionan un área de superficie adicional para la corrosión.
La escoria normalmente es visible como una capa que se extiende a lo largo de la superficie de la unión soldada. Puede ser continua o discontinua.
¿Cómo se desarrollan las inclusiones de escoria?
Aquí hay más detalles sobre cómo se forman las inclusiones de escoria. La escoria es esencialmente el residuo que se desarrolla a partir de la capa de fundente en el electrodo consumible. Se compone principalmente de productos de desoxidación que surgen debido a una reacción química entre el óxido superficial, el aire y el fundente.
La escoria puede quedar atrapada dentro de la junta de soldadura si se aplican dos capas de soldadura adyacentes con una superposición insuficiente para que se desarrolle un vacío. Después de aplicar la capa sucesiva, es posible que la escoria atrapada no pueda escapar hacia la superficie.
La escoria también puede quedar atrapada dentro de las cavidades, como resultado de varias pasadas de soldadura con muescas en la punta de la soldadura. También puede formarse debido al perfil de superficie irregular de la capa de soldadura anterior.
Este tipo de defecto de soldadura está influenciado por varios factores, incluidas las restricciones de acceso, la posición de soldadura y la configuración de la junta.
¿Cuál es el efecto del recubrimiento de fundente sobre la escoria de soldadura?
El propósito principal de la capa de fundente es generar una escoria fundida que pueda fluir libremente sobre el baño de soldadura fundida y cubrirlo uniformemente. Esto es necesario para mantener el baño de soldadura fundido a salvo de la oxidación por gases atmosféricos y contaminantes.
La capa de escoria también influye en otras características del electrodo consumible. Como resultado, la velocidad de congelación y la tensión superficial son propiedades esenciales de la escoria que deben tenerse en cuenta para garantizar una calidad de soldadura consistentemente buena.
La propiedad de tensión superficial, en particular, es necesaria para posiciones de soldadura más difíciles. Las escorias con mayor viscosidad son las preferidas para realizar soldaduras en posición horizontal o vertical. Es menos probable que la capa de escoria resultante quede atrapada y creará un perfil de junta de soldadura más suave. Al solidificarse, también será más fácil retirarlo.
En aplicaciones de soldadura vertical, la escoria debe tener una viscosidad más baja para un mejor flujo. También debe tener una tensión superficial más alta para soportar el baño de soldadura y evitar que fluya. Debe tener una velocidad de congelación rápida para que pueda contener rápidamente el baño de soldadura y evitar que se escape de la zona afectada por el calor.
La composición del revestimiento de fundente también puede afectar el riesgo de inclusión de escoria. La composición del fundente tiene un impacto directo en la facilidad con la que se puede eliminar la escoria y también en el perfil de la unión soldada. Es probable que un baño de soldadura con un bajo contenido de oxígeno muestre una mayor tensión superficial. Como resultado, no podrá humedecer suficientemente el material base.
Por lo tanto, se debe emplear un fundente oxidante, uno que contenga óxido de hierro, por ejemplo. Esto ayudará a crear un baño de soldadura con baja tensión superficial. El perfil de la junta de soldadura también será más cóncavo y mejorará la capacidad del baño de soldadura para humedecer el metal base correctamente.
El fundente con alto contenido de silicato genera una escoria similar al vidrio que se puede desprender más rápidamente. Los revestimientos de fundente con más material de cal crean una escoria que es difícil de eliminar.
¿Qué tan fácil o difícil es eliminar los tipos de fundentes comunes?
Fundentes ácidos o rutilo
Las composiciones de fundentes específicos contienen grandes cantidades de óxido de titanio, que también se conoce como rutilo. También se puede mezclar con un determinado porcentaje de silicatos. El baño de soldadura resultante tiene un nivel de oxígeno suficientemente alto para producir un perfil de unión de soldadura ligeramente convexo o plano. La facilidad con la que fluye la escoria depende de los niveles de fluoruro de calcio. Los recubrimientos de fundente pueden diseñarse para posiciones de soldadura en decúbito supino para producir la forma correcta del cordón de soldadura.
Los recubrimientos sin fluoruro se utilizan para suavizar los perfiles de las uniones soldadas y para eliminar la escoria con facilidad. Los recubrimientos de fundente con mayor contenido de fluoruro son de naturaleza más fluida. Estos recubrimientos de fundente son menos fáciles de desprender.
fundentes básicos
Este tipo de composición de fundente contiene altos niveles de fluoruro de calcio (espato flúor) y carbonato de calcio (piedra caliza). Esto reduce el contenido de oxígeno dentro del baño de soldadura fundida, lo que afecta directamente la tensión superficial. En comparación con el revestimiento de rutilo, la escoria producida con estas composiciones es más fluida. La congelación rápida también ayuda con la soldadura en las posiciones superior y vertical. Sin embargo, las capas de escoria así formadas son más difíciles de eliminar.
Como consecuencia de las propiedades descritas anteriormente, el riesgo de inclusiones de escoria es mayor con los fundentes elementales. Esto también se puede atribuir al perfil convexo de la junta soldada, así como a la dificultad que implica quitar la escoria de la superficie soldada. Este problema es más pronunciado cuando se realizan varias pasadas de soldadura.
¿Cuál es el efecto de la técnica de soldadura en las inclusiones de escoria?
Las técnicas de soldadura pueden tener un profundo efecto sobre el riesgo de inclusión de escoria. El manejo correcto de los electrodos puede conducir a una superposición adecuada del cordón de soldadura y también a la forma correcta. Estas características aseguran que no se desarrollen bolsas. Las escorias pueden quedar atrapadas en estos bolsillos.
Se deben tomar medidas específicas para minimizar la ocurrencia de arrastre de escoria. El tamaño de electrodo correcto debe seleccionarse de acuerdo con la naturaleza de la unión. Además, el ángulo de soldadura adecuado garantizará una penetración suficiente de la soldadura, así como un perfil de soldadura suave.
Para pasadas múltiples de soldadura vertical, especialmente cuando se usan electrodos básicos, debe soldar de modo que se minimicen las bolsas de escoria y las socavaduras. Mientras usa la técnica de tejido, debe tener cuidado de prolongar ligeramente el tiempo de permanencia en los extremos del patrón de tejido. Esto dará como resultado una fusión mejorada de la pared lateral, así como un perfil de junta de soldadura más plano.
Vale la pena señalar que la alta velocidad de soldadura y la corriente excesiva pueden provocar socavaduras en la pared lateral. Debido a esto, la eliminación de escoria será difícil.
Antes de aplicar la siguiente pasada de soldadura, asegúrese de eliminar toda la escoria de la superficie. Puede lograr esto con astillado, esmerilado o simplemente cepillado de alambre. Las herramientas de limpieza utilizadas para este propósito deben usarse solo para los materiales en los que se usaron inicialmente.
Preguntas relacionadas
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Cuando suelda sobre escoria, desea que la potencia del arco empuje la escoria en el charco de soldadura directamente hacia atrás y desde la junta de aleación. Cuanta más energía tenga, más escoria habrá, dado que no revienta la junta de soldadura y la quema durante el proceso de soldadura. El arco puede saltar y también provocar salpicaduras en toda la aleación (y probablemente en usted también).
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¿Qué causa los agujeros de alfiler en las soldaduras?
La porosidad es causada por la perturbación atmosférica que usa el charco de soldadura o busca soldar sobre óxido, suciedad o pinturas. Un agujero de alfiler puede ser causado por un instante de protección de gas incompleta (con frecuencia, la boquilla MIG está obstruida con salpicaduras); sin embargo, el peor infractor en mi experiencia es el alambre o el acero sucios, generalmente aceite u óxido.