La soldadura estructural implica la creación de una variedad de soldaduras con diferentes materiales de componentes para crear, fabricar y erigir estructuras soldadas. La soldadura estructural tiene su propio conjunto de códigos, planos y tipos de uniones soldadas.
Los soldadores estructurales requieren un conjunto específico de habilidades que involucran medidas equilibradas y precisión para hacer un trabajo efectivo. En este artículo, cubriré varios temas relacionados con la soldadura estructural, sus requisitos y sus resultados.
¿Dónde se utiliza la soldadura estructural?
La soldadura estructural se utiliza para crear estructuras metálicas para edificios, puentes, vehículos y una variedad de otras estructuras complejas. La soldadura estructural también se usa para cortar y reparar vigas, columnas y vigas maestras.
La soldadura estructural se utiliza en diversas industrias, incluidas la construcción, la fabricación, la construcción naval, la minería, la distribución de petróleo y gas, la fabricación de vehículos, la industria aeroespacial, militar y pesada.
Tipos de procesos de soldadura utilizados en la soldadura estructural
El acero de calidad comercial es el metal más utilizado en la soldadura estructural. Ofrece una durabilidad mucho mejor y es más sostenible bajo estrés que la mayoría de los otros metales.
Otro beneficio es que es bastante liviano en comparación con otros metales como el aluminio y el hierro. El acero también es bastante económico.
Existen principalmente tres tipos de procesos de soldadura involucrados en la soldadura estructural de acero; soldadura con varilla, soldadura de espárragos y soldadura por arco con núcleo fundente.
Soldadura por electrodos
La soldadura con electrodo revestido también se conoce comúnmente como soldadura por arco de metal blindado (SMAW). Es el proceso de soldadura estructural de acero más utilizado.
En este método, el arco se inicia entre un electrodo consumible revestido con fundente y el metal que debe soldarse.
El fundente se crea a partir de un componente de base mineral que cubre el charco de soldadura fundida y lo protege del medio ambiente. Una vez que la soldadura se enfría y se solidifica, el depósito de escoria se elimina con una herramienta de astillado o un cepillo de alambre.
La soldadura SMAW se usa para soldar o unir dos piezas de metal, como acero, con acero para crear estructuras más complejas. La corriente eléctrica utilizada en la soldadura con electrodos revestidos puede ser CA o CC.
La soldadura con varilla se considera el tipo de proceso de soldadura más simple y económico para crear estructuras de acero. Gran parte de la industria de fabricación y soldadura de metales prefiere usar este proceso de soldadura debido a su simplicidad.
La soldadura con electrodo revestido ofrece varios beneficios para crear estructuras:
- Este proceso de soldadura se puede utilizar en interiores y exteriores.
- La soldadura con electrodos es económica en comparación con otros tipos de procesos de soldadura estructural
- Ofrece una gran variedad de soldaduras
- SMAW se puede utilizar para muchos tipos de metales además del acero
- Puede usar diferentes electrodos con soldadura de varilla
Soldadura de pernos
La soldadura de espárragos también se utiliza para la fabricación de estructuras de acero. Este proceso también se denomina soldadura de espárragos por arco estirado (DASW).
En este método, un sujetador o espárrago se asegura a un metal base durante el proceso de soldadura. El sujetador viene en diferentes tipos de formas, como roscado, roscado o sin rosca.
En el método de soldadura de espárragos se utiliza un tipo especial de fundente. Tanto el sujetador como el sustrato que se une entre sí pueden ser de diferentes materiales, incluyendo acero, acero inoxidable o aluminio, etc.
La soldadura de espárragos también es muy popular para crear estructuras metálicas más complejas. Los soldadores estructurales optan por la soldadura de espárragos debido a lo siguiente:
- Este tipo de soldadura solo se realiza por un lado, por lo que no es necesario acceder al otro lado. A veces esta es la única opción que tienes.
- La soldadura de espárragos es bastante segura. A diferencia de las soldaduras periféricas que se utilizan para soldar pernos en su lugar, una junta DASW es una soldadura transversal completa.
- En términos de apariencia estética, una soldadura estructural es superior a una soldadura con varilla. Dado que solo necesita usar un sujetador en un lado, es posible que no haya indicadores de que haya colocado un sujetador del otro lado.
- La soldadura de espárragos es fácil de aprender y no requiere ninguna habilidad especial para lograrlo.
- La soldadura de espárragos es más rápida que otros tipos de métodos de fabricación de estructuras. Soldar un sujetador de 3/4” solo toma alrededor de un segundo.
El método de soldadura de espárragos se aplica en las siguientes industrias:
- Edificios, obras de construcción y puentes
- Empresas de gestión de cables
- Empresas de servicio de alimentos, incluidas cafeterías, bares de ensaladas, panaderías, planchas en restaurantes, etc.
- Equipo de suministro de energía
- Aplicaciones militares, navales y aeronáuticas
- Fabricación de vehículos en movimiento en la construcción, automoción, agricultura, etc.
Soldadura con núcleo fundente
La soldadura por arco con núcleo fundente (FCAW) es un proceso de soldadura semiautomático o eléctrico que se utiliza para crear estructuras complejas. El proceso es bastante similar a la soldadura MIG en la práctica porque ambos usan el mismo tipo de alambre de relleno como electrodo para el arco.
El proceso utiliza el propio fundente para proteger y recubrir el baño de soldadura en lugar de gas de protección. El recubrimiento también le da al charco de soldadura más tiempo para enfriarse, creando una soldadura más estable.
FCAW requiere una máquina para alimentar continuamente el electrodo en el baño de soldadura, lo que lo hace relativamente fácil de usar. Este tipo de soldadura es más útil para secciones de soldadura densas de una estructura que tiene al menos una pulgada de espesor porque tiene una mayor tasa de depósito de metal de soldadura.
La soldadura con núcleo fundente ofrece algunos beneficios únicos que la hacen preferible a otros tipos de soldadura:
- La soldadura con núcleo fundente no requiere un gas de protección adicional
- Es ideal para soldar en ambientes al aire libre incluso en condiciones de viento.
- Otros tipos de soldadura estructural tienen una mayor probabilidad de porosidad que la soldadura con núcleo fundente
- Cuando tiene disponible el material de relleno adecuado, FCAW tiene que ver con el posicionamiento; es bastante fácil de aprender y aplicar
- La soldadura con núcleo de fundente se usa ampliamente en industrias que requieren una soldadura constante y de alta velocidad.
Dado que la soldadura con núcleo de fundente ofrece una alta penetración y es ideal para aplicaciones en exteriores, encontrará que se usa más comúnmente en industrias pesadas, incluidas la construcción de edificios y obras públicas.
Soldadura estructural en campo vs en taller
La soldadura estructural puede realizarse en el campo o dentro de un taller. La soldadura in situ en el campo requerirá que tenga en cuenta una serie de elementos como el viento, la altura y el ángulo de trabajo.
La soldadura en el taller tiene sus desafíos porque necesitará preparar la estructura de manera que pueda transportarse al sitio.
Soldadura estructural en campo
La mayoría de los soldadores experimentados prefieren usar la soldadura con electrodo revestido para trabajos al aire libre porque se sienten cómodos con ella. Sin embargo, cambiar a FCAW realmente puede mejorar la productividad.
La soldadura FCAW no requiere ningún gas de protección y crea soldaduras profundas que pueden ser ideales en un sitio de construcción.
Si bien la soldadura con electrodo revestido es un proceso familiar para muchos y los soldadores lo prefieren porque es más portátil, también es muy lento. Deberá cambiar las varillas de relleno con frecuencia.
Por eso, cuando un trabajo de soldadura estructural en el campo requiere una gran cantidad de soldadura en un solo lugar, podría ser mucho más productivo cambiar a la soldadura con alambre FCAW.
En algunos casos de aplicaciones de soldadura estructural de campo, puede ser más efectivo usar una combinación de soldadura con varilla y FCAW en el mismo trabajo. Las áreas que requieren más soldadura en un solo lugar deben encargarse de una máquina de núcleo de fundente, mientras que las soldaduras pequeñas distribuidas en un área grande deben completarse con soldadura con electrodo revestido.
Soldadura estructural en el taller.
Para aplicaciones de soldadura de metal estructural en el taller, tanto FCAW como soldadura de espárragos son útiles debido a su facilidad de aplicación y capacidades en todas las posiciones. No necesita mucha habilidad para operar el equipo.
Lo que sí necesita son planos de estructura adecuados, comprensión de los códigos de soldadura y una buena cabeza sobre sus hombros para aplicar el arco.
Estas características hacen que ambos métodos sean útiles para soldadores estructurales de diferentes niveles de habilidad. Los hilos utilizados en la soldadura fundente, en particular, permiten un parámetro muy grande en el que pueden operar bastante bien.
Le dan un gran margen de error, e incluso las técnicas inconsistentes pueden hacer el trabajo rápidamente.
Si está buscando crear un acabado más suave, entonces la soldadura de espárragos puede ser ideal para proyectos que necesita completar en el taller. También puede usar estas técnicas de soldadura en metales base más sucios sin necesidad de limpiarlos.
La soldadura de espárragos y FCAW produce mucha escoria y salpicaduras que deben eliminarse entre pasadas y después de terminar la estructura soldada. La escoria también se puede acumular en el piso del taller, lo que requiere una limpieza adicional.
Esto puede ser nuevo para los soldadores que solo están acostumbrados a soldar con electrodos en el taller.
Resumen
En esta publicación, analicé brevemente la soldadura estructural y los diferentes tipos de procesos utilizados para fabricar y unir estructuras. También examinamos las diferencias entre la soldadura de estructuras en el taller y en el sitio de construcción de estructuras.